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目前,水质的恶化加剧了水资源短缺的形势,严重威胁了饮用水安全及生态环境健康。其中,废水中含有的各类有机染料以及重金属对人类健康和环境造成了严重威胁。用于治理废水的常用方法包括混凝-絮凝,生物降解,氯化,高级氧化过程和臭氧氧化等,在对环境治理起到积极作用的同时,也存在一些弊端,例如耗能高,产生新的有毒副产物以及再生困难等。光催化技术作为一种环境友好型净化技术得到了广泛认可,光催化剂在可见光或者紫外光照射下对污染物进行氧化或者还原降解,甚至将有机污染物完全降解为二氧化碳和水,并且光催化剂本身没有损失。光催化技术操作简单,反应效率高,可以直接利用光源节约能耗,无二次污染问题,反应迅速,在几个h甚至几s内均可完成反应。同时,光催化技术还可以将具有致癌致突变的有毒污染物Cr(Ⅵ)还原为无毒的Cr(Ⅲ)。目前常见的光催化剂WO3,ZnO,TiO2等存在可见光利用率低,光生电子和空穴易复合等问题,因此寻找一种受可见光激发并同时能够促进光生电子和空穴分离的光催化剂材料用于环境中降解污染物至关重要。在本文中,基于对重金属Cr(Ⅵ)的还原以及有机污染物的降解,制备了一系列MOFs/Ag系复合物,探究复合物在可见光照射下光催化还原Cr(Ⅵ)及氧化降解有机污染物的性能,并对光催化反应的影响因素,可重复利用性稳定性以及机理等进行了深入的探究。本文的主要研究工作如下:1.以经典的金属有机骨架材料UiO-66-NH2与无机半导体材料碳酸银(Ag2CO3)为原料,采用离子交换溶液法制备了一系列UiO–66–NH2/Ag2CO3复合材料,并采用一系列表征手段对其结构和形貌进行了表征。研究了UAC-100(UiO-66-NH2:Ag2CO3的质量比为1:1)在可见光下对Cr(Ⅵ)还原的光催化活性,考察了各种有机化合物(酒石酸、柠檬酸和草酸)作为空穴捕捉剂、pH值(2、3、4、6和8)对Cr(Ⅵ)还原的影响,及其外来离子(自来水、湖水等水中的离子)对UAC-100还原Cr(Ⅵ)的影响也进行了研究。结果表明,UAC-100光催化还原Cr(Ⅵ)比单独的UiO-66-NH2和Ag2CO3表现出更好的光催化还原效果,并通过光致发光光谱和电化学交流阻抗谱测定证实。UAC-100被用来降解有机污染物(罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙和刚果红)。此外,研究了UAC-100在可见光照射下对Cr(Ⅵ)和亚甲基蓝的混合体系的光催化性能。与单组分体系的光催化性能相比,由于两者之间存在一定的竞争导致混合体系中Cr(Ⅵ)和有机染料的降解效率均有所抑制。光催化还原Cr(Ⅵ)循环实验表明UAC-100作为光催化剂具有良好的可重复利用性和稳定性。提出了光催化还原Cr(Ⅵ)和降解有机染料的机理,并通过电化学表征,光致发光技术,活性物质捕捉实验和电子自旋共振光谱对机理进行了验证。2.选用经典金属有机骨架材料MIL-125-NH2与无机半导体材料磷酸银(Ag3PO4)为原料,采用离子溶液交换法制备了Ag3PO4/MIL-125-NH2(AMN-X),光化学还原沉积法制备了Ag/Ag3PO4/MIL-125-NH2(AAMN-X)复合材料,并通过一系列表征手段对其形貌和结构进行了表征。研究了AAMN-120和AMN-120(MIL-125-NH2:AgNO3的质量比均为1.2:1)在可见光下对Cr(Ⅵ)还原的光催化活性,研究发现AAMN-120中的Ag纳米颗粒作为电子传递介质促进了光生电子和空穴的有效分离,从而促进了AAMN-120的光催化效率优于AMN-120,MIL-125-NH2和Ag3PO4。选用AAMN-120探究了各种小分子有机化合物(酒石酸、柠檬酸和草酸),pH值(2、3、4、6和8)及外来离子(自来水、湖水等水中的离子)对Cr(Ⅵ)还原的影响。研究表明,光催化活性的提高归因于Z型异质结Ag纳米颗粒增强了光生电子和空穴的分离。AAMN-120在光催化还原Cr(Ⅵ)中保持了良好的可重复利用性。电子自旋共振光谱、活性物种捕获和Pt沉积实验验证了光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。3.采用光化学还原沉积法制备了Ag-UiO-66-NH2复合材料,并通过一系列表征手段对其结构和形貌进行了表征。研究了Ag-UiO-66-NH2在可见光下对Cr(Ⅵ)还原的光催化活性,探究了各种小分子有机化合物(酒石酸、柠檬酸和草酸)、pH值(2、3、4、6和8)和外来离子(自来水、湖水、模拟海水等水中的离子)对还原Cr(Ⅵ)的影响。30min-Ag-UiO-66-NH2光催化还原Cr(Ⅵ)性能比单独的UiO-66-NH2提高了41.35倍,这说明引入适当的Ag纳米颗粒有助于改善在可见光下复合材料界面上的电荷转移。此外,30min-Ag-UiO-66-NH2被用来降解有机污染物(罗丹明B和活性艳红),通过活性物质捕捉实验证明空穴和超氧自由基参与了有机染料的降解。光催化还原Cr(Ⅵ)循环实验表明30min-Ag-UiO-66-NH2具有良好的可重复利用性和稳定性。最后,提出了光催化还原Cr(Ⅵ)和降解有机染料的机理,并通过电化学表征,光致发光技术,活性物质捕捉实验和电子自旋共振光谱对机理进行了验证。