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随着近年来光催化技术的快速发展，为水环境中重金属离子的处理开辟了一个全新的方向，尤其是水环境中六价铬(Cr(Ⅵ))的处理受到了越来越多研究者的青睐。光催化技术是一种温和的，环境友好的方法。光催化技术净化处理水环境中的Cr(VI)，其原理是将高毒的Cr(Ⅵ)还原为低毒的三价铬(Cr(Ⅲ))。然而，光催化净化水环境中Cr(Ⅵ)的研究进展相对缓慢，尤其是在实际应用中还未得到有效的推广，其主要原因在于：(1)传统的光催化剂还原效率较低，且还原后的产物Cr(Ⅲ)易沉积在光催化剂表面，使光催化剂失活；(2)反应后的Cr(Ⅲ)在氧化的自然环境中可能会被重新氧化为Cr(Ⅵ)，很难实现水环境中铬离子毒性的的完全去除；(3)在实际的Cr(Ⅵ)治理中(例如湖泊、河流等)，光催化剂如何回收再利用是一个难题。
本文旨在发展光催化技术与吸附、离子交换技术的协同作用。针对水环境中处理Cr(Ⅵ)的特性，主要从以下三方面进行探究：
首先，将光催化剂与聚苯胺(PANI)复合，解决光催化剂还原效率低，以及催化剂易失活的难题。利用质子化后聚苯胺上带正电荷的氨基，吸附带负电荷的六价铬阴离子(Cr2O72-)，排斥带正电荷的三价铬阳离子(Cr3+)。光催化剂对Cr(VI)的快速吸附，有利于促进光催化还原过程。反应产物Cr(Ⅲ)在催化剂表面的快速脱附，保证了催化剂的稳定性和耐久性。同时，TiO2表面聚苯胺的改性，能够促进TiO2表面光生电荷的分离，提高催化剂的光还原效率。
第二，利用光催化与离子交换协同作用，在光催化还原六价铬(Cr2O72-)的同时，富集并回收还原产物三价铬(Cr3+)。实现了Cr(Ⅵ)的去除，也避免了Cr(Ⅲ)的二次污染。通过制备同时具有可见光活性和阳离子交换性能的光催化-离子交换材料K2n(Sn3S7)n，对其光催化-离子交换协同性能进行了系统的探究。证实了同时完成Cr(Ⅵ)的还原及Cr(Ⅲ)富集的可能性，并通过氯化钾溶液的清洗实现了光催化剂的再生和Cr(Ⅲ)的回收。
最后，在光催化-离子交换协同作用的基础上，进一步提出了自分散-聚合的光催化-离子交换材料用于水环境中低浓度Cr(Ⅵ)的去除。通过溶液相剥离，实现Na2n(Sn3S7)n材料自分散-聚合的特性。通过水环境中低浓度Cr(VI)的高
效去除及Cr(Ⅲ)富集，回收，实现光催化剂的快速回收。为光催化技术治理水环境中Cr(Ⅵ)提供了一个全新的思路。
本文旨在发展光催化技术与吸附、离子交换技术的协同作用。针对水环境中处理Cr(Ⅵ)的特性，主要从以下三方面进行探究：
首先，将光催化剂与聚苯胺(PANI)复合，解决光催化剂还原效率低，以及催化剂易失活的难题。利用质子化后聚苯胺上带正电荷的氨基，吸附带负电荷的六价铬阴离子(Cr2O72-)，排斥带正电荷的三价铬阳离子(Cr3+)。光催化剂对Cr(VI)的快速吸附，有利于促进光催化还原过程。反应产物Cr(Ⅲ)在催化剂表面的快速脱附，保证了催化剂的稳定性和耐久性。同时，TiO2表面聚苯胺的改性，能够促进TiO2表面光生电荷的分离，提高催化剂的光还原效率。
第二，利用光催化与离子交换协同作用，在光催化还原六价铬(Cr2O72-)的同时，富集并回收还原产物三价铬(Cr3+)。实现了Cr(Ⅵ)的去除，也避免了Cr(Ⅲ)的二次污染。通过制备同时具有可见光活性和阳离子交换性能的光催化-离子交换材料K2n(Sn3S7)n，对其光催化-离子交换协同性能进行了系统的探究。证实了同时完成Cr(Ⅵ)的还原及Cr(Ⅲ)富集的可能性，并通过氯化钾溶液的清洗实现了光催化剂的再生和Cr(Ⅲ)的回收。
最后，在光催化-离子交换协同作用的基础上，进一步提出了自分散-聚合的光催化-离子交换材料用于水环境中低浓度Cr(Ⅵ)的去除。通过溶液相剥离，实现Na2n(Sn3S7)n材料自分散-聚合的特性。通过水环境中低浓度Cr(VI)的高
效去除及Cr(Ⅲ)富集，回收，实现光催化剂的快速回收。为光催化技术治理水环境中Cr(Ⅵ)提供了一个全新的思路。