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目前,生活污水和工业废水的种类和排放量日益增多,成份更加复杂,其中含有许多难降解的有机污染物。克百威(Carbofuran)和罗丹明B(Rhodamine B, RhB)是有机合成高分子污染物中比较典型的两种。随着农药和染料的大量使用,克百威和罗丹明B带来的危害越来越明显,开发一种迅速、有效、经济、易操作的有机污染物降解方法势在必行。而纳米材料由于其大的比表面积、特殊的小尺寸、优异的光电性能,在有机污染物的去除方面具有很大的优势。本文研究了纳米材料在催化降解环境污染物中的应用,主要分为以下三个方面:(1)本实验设计了一个电酶反应系统,利用合成的氧化石墨烯/四氧化三铁/血红蛋白复合纳米材料作为模拟酶,以石墨毡片和钛板做阳极和阴极,探讨了对克百威的电酶降解效果。GO/Fe3O4/Hb模拟酶由以下两个步骤合成,首先,通过简单有效的化学沉淀方法合成氧化石墨烯/四氧化三铁载体;其次,通过戊二醛的交联把血红蛋白固定在载体上形成复合模拟酶。分别用X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射显微镜对复合纳米颗粒进行表征。探讨了该反应系统催化去除克百威的可行性,并与化学去除法,生化法进行了比较。结果表明,电酶法的催化去除效果最好,克百威的去除率可达到94.6%。此外,复合物模拟酶可以在外加磁场的条件下有效的与反应液分离,可以重复利用而减少实际应用的花费。(2)提出了以离子交换沉淀法制备具有可见光催化功能的Ag2WO4/Zn-Cr类水滑石纳米复合材料的方法。将硝酸银溶液加入到含有WO4离子插层的Zn-Cr类水滑石悬浮液中,在类水滑石片表面生成了分散均匀的Ag2WO4纳米粒子。通过X-射线衍射、高分辨透射显微镜、X-射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱等对材料进行了表征。对Ag2WO4/Zn-Cr类水滑石纳米复合材料的光催化性能进行了详细的探讨。实验结果发现,所制备的复合材料比Zn-Cr类水滑石,Ag2WO4具有更强的可见光光催化活性,在污染物处理领域将具有广泛的应用。(3)利用离子交换沉淀法,制备了新颖的具有光催化功能的Ag/AgCl/Zn-Cr类水滑石纳米复合材料。将硝酸银溶液加入到Zn-Cr-Cl类水滑石悬浮液中,在类水滑石片表面生成了分散均匀的Ag/AgCl纳米粒子。用X-射线衍射、透射显微镜、高分辨透射显微镜、紫外漫反射和傅里叶变换红外光谱等对材料进行了表征。由表征结果可以看出Ag/AgCl纳米粒子均匀分散在类水滑石表面,合成的复合材料在可见光处有很宽的吸收。对Ag/AgCl/Zn-Cr类水滑石纳米复合材料的光催化性能进行了详细的探讨。实验结果表明,所制备纳米复合材料比Zn-Cr-Cl类水滑石,Ag/AgCl具有更强的可见光光催化活性。通过活性中心的捕获实验,探讨了纳米复合材料光催化去除罗丹明B的催化机理,结果证实,h+和O2是复合纳米材料催化去除罗丹明B的两个活性物质。该复合材料在污染物处理领域将具有广泛应用。