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随着工农业的快速发展、人口的迅速增长和生活水平的不断提高,水体的污染问题也已日益加剧。传统的水处理方法主要有物理分离法,化学氧化法和生物降解法等。但是这些方法存在着处理不彻底、产生二次污染、设备成本高等不足。而半导体光催化氧化技术是近年来迅速发展起来的利用太阳能进行能源转化和环境净化的一种绿色环保新技术,具有环保、节能、无二次污染等优势,在能源和环境领域具有非常重要的应用前景。但是单一半导体光催化剂由于响应范围窄、量子效率低、活性位点不足导致光催化转化效率低、太阳光利用率差等问题。对催化剂进行改性是提高光催化剂活性和光催化效率的有效途径。而构建半导体与半导体或贵金属之间的异质结构是加快光生载体有效分离进而提高光催化效率的一种有效方式。二硫化钼(MoS2)因其独特的二维片层结构和优异的光电性能在太阳能、催化和电化学等领域具有重要的研究和应用价值。然而,MoS2的光生电子-空穴对易发生复合导致光催化效率低。因此,本研究将围绕以MoS2半导体为基础进行改性,构建异质结型复合光催化剂来提高光催化活性。主要的研究工作分为以下几个部分:(1)通过简单的水热法制备出了花球型MoS2,再通过光还原沉积法制备了MoS2/Ag2S/Ag复合催化剂。对此复合光催化剂进行了XRD、TEM、XPS、BET等表征并将其应用于刚果红、四环素有机污染物光催化降解及条件致病菌(铜绿假单胞菌)的去除。实验结果表明,在可见光下此催化剂对刚果红的去除率为97.0%,对四环素的去除率为92.6%,并通过GC-MS分析讨论了四环素的降解途径。而且还利用活性基团捕获实验和电子顺磁共振证明了此复合光催化剂的电子传输途径为Z-scheme型,这种异质结构缩短了光生电子的传输路径,加快了光生电子-空穴对的分离效率。(2)通过两步水热反应首次制备出了WO3@MoS2中空管状p-n异质结型复合光催化剂,BET表征表明WO3@MoS2具有较大的比表面积(92.4 m2?g-1),光催化降解实验结果表明,WO3@MoS2对刚果红、罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙四种偶氮染料都有不同程度的降解,降解率分别为98.8%,89.3%,85.2%,57.6%。光催化效率的显著提高是由于(1)一维管状结构加快了光生电子传输速率;(2)WO3与MoS2形成的p-n异质结构有利于光生电子和空穴对的有效分离。(3)在第二部分研究工作的基础上,对WO3@MoS2中空管状复合光催化剂进行了改性,采用光还原法沉积了银单质,成功制备出WO3@MoS2/Ag复合光催化剂,此催化剂仍具有较大的比表面积(85.2 m2?g-1)。将WO3@MoS2/Ag联合过一硫酸氢盐(PMS)应用于环境干扰素双酚A的光催化降解。实验结果表明,过一硫酸氢盐(PMS)中的HSO5-能够被?OH或?O2-还原为?SO4-并使得双酚A的去除率为92.5%。其中,银单质与MoS2(p型半导体)界面之间形成了肖特基结,能够吸引MoS2上的空穴,这种结构有效提高了光生电子-空穴对的分离效率。(4)利用MoS2纳米片固有的大比表面积(87.71 m2?g-1),在其表面引入CoFe2O4磁性材料,采用一步水热法制备出MoS2/CoFe2O4磁性复合光催化剂。通过对此复合光催化剂进行了XRD、TEM、XPS、BET等表征及光催化降解刚果红、罗丹明B有机染料实验,可知,MoS2/CoFe2O4显著提高了光催化活性。并且该催化剂经重复使用七次后,刚果红、罗丹明B的降解率仍在80%以上,说明CoFe2O4增加了MoS2的稳定性和可循环利用率。经过活性基团捕获实验推测MoS2/CoFe2O4的电子传输途径为Z-scheme型。