非甾体抗炎药普遍作为镇痛药使用,每年的产量大约几千吨,广泛用于治疗牙痛、头痛、风湿痛等,经人体吸收代谢后,排泄到体外,进入水体。虽然它在自然环境中的浓度很低,但其代谢产物在环境中不断迁移转化,仍然对生态系统构成一定的潜在危险。另一种对水体造成巨大危害的是染料废水,它具有色度高、成分复杂、毒性大、难降解等特点,部分染料分子能在不受到任何破坏的情况下通过常规水处理系统。因此,研究高效、低成本去除这两类水体污染物的技术意义重大。去除这两类物质主要采取的方法有混凝沉淀、微生物降解、吸附、膜过滤、芬顿氧化、电化学氧化、光催化氧化等。在这些方法中,光催化氧化对有机物降解彻底,最终降解产物为二氧化碳和水,极少产生二次污染,显示出巨大应用潜力。目前普遍采用的催化剂是二氧化钛,但这种催化剂由于不能利用可见光(占太阳光能量的43%)因而存在局限性。研究人员采用掺杂贵金属阳离子和非金属元素方法对二氧化钛改性并不断合成新型光催化剂,大大提高了可见光利用率。本文使用溶剂热法制备3-D介孔BiOBr微米球光催化剂,用X射线衍射、X光电子能谱、扫描电镜和透射电镜、紫外-可见漫反射吸收、低温氮吸附等技术对其表征。结果表明产品结晶良好,BiOBr纳米片交错生长在一起构成层状微米球,表面呈开放多孔结构,孔径分布在7-30nm之间,比表面积和能带间隙分别为7.69m2/g和2.64eV,使吸收波长红移。本文研究BiOBr在模拟太阳光照射下对水溶液中布洛芬的去除效率。光催化实验结果表明,BiOBr对水溶液中布洛芬有较好的去除效果。使用液相色谱、气相色谱-质谱连用方法定性定量检测中间产物,反应过程中布洛芬发生脱羧基和脱甲基作用,由此推导出BiOBr光催化降解布洛芬的反应机理。以阳离子染料——亚甲基蓝为目标物,研究常规指标(pH、反应液浓度、催化剂用量)对BiOBr光催化性能影响。pH对反应具有显著且复杂的影响,碱性条件有利于亚甲基蓝降解。反应液初始浓度对亚甲基蓝降解速率影响较大,浓度升高,反应速率明显下降。催化剂用量增加有利于光催化反应进行,但过多催化剂会影响溶液透光率,用量超过一定范围后,反而会阻碍光催化反应。通过添加自由基清除剂研究反应体系中生成的各种自由基,证明亚甲基蓝分子主要与空穴发生反应。提出氧分子在BiOBr光催化反应体系中的作用,探索运用数学方法推导反应体系中自由基变化,根据推导公式,解释了水体中溶解氧和溶液pH对光催化反应影响。使用淡水发光菌急性毒性检测技术评估光催化反应对水溶液毒性影响,结果证明光催化反应使母体溶液毒性降低。