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工业废水中存在着大量的有机污染物,因其有较强的毒性、容易富集、难以降解等危害,研究这些有机污染物的去除成为水处理研究领域比较重要的课题。在众多水处理方法中,吸附法以及光催化法因具有较高去除效率,经济环保等优势,是一种非常有前景的方法,从而开发一种具有良好吸附效果以及光催化活性的材料成为去除这些有机污染物的关键。TiO2是近些年研究较多的半导体材料但是自身存在着电子空穴容易符合,光量子效率低,难以分离困难等缺点,使得在应用中受到限制;同时石墨烯具有较高的载流子迁移率以及较大比表面积等优势在水处理领域引发了人们的关注。这也为将二者结合应用于有机污染物的去除奠定了一定的理论基础。本文通过一步水热法制备了二氧化钛/还原氧化石墨烯(TiO2/rGO)复合材料,并通过XRD、Raman、SEM、TEM、XPS、UV-vis、PL等表征手段对材料的微观形貌、物相结构、元素组成、光响应能力及形成机理进行探究。合成过程中,氧化石墨烯表面丰富的官能团作为二氧化钛成核生长的活性位点,使得TiO2纳米颗粒在合成过程中成为具有分级纳米结构的TiO2微球均匀地生长在还原氧化石墨烯纳米片上,同时氧化石墨烯在水热的过程中发生了还原。基于此,研究开发水体中有机污染物去除新方法,以期达到良好的效果。TiO2/rGO复合材料吸附和光催化协同作用于去除水体中三苯甲烷类污染物罗丹明B(RhB)的研究。首次将废水设计为流动状态探究了其在全黑暗以及全光照条件下对RhB的去除效果。结果表明:连续光照20 h,废水中的RhB被TiO2/rGO复合材料快速吸附,然后进行光催化氧化,对RhB保持着100%的去除效率,远远高于单一纳米TiO2或纯rGO对RhB的去除效果,使得TiO2/rGO复合材料具有吸附和光降解协同作用。黑暗条件下,TiO2/rGO复合材料对RhB的吸附性能与拟一级和拟二级动力学模型吻合。此外,复合材料中的rGO纳米片通过增强光吸附能力、稳定电子空穴分离和降低TiO2带隙能,提高了TiO2的光量子效率和催化活性,对其去除RhB的机理进行了初步探究。该方法操作简单、成本低,有望成为一种能处理连续流动状态下三苯甲烷类染料污水净化的材料。苯酚-4-磺酸(PSA)是一种重要的磺化芳族化合物,在电镀工业中起着添加剂的作用。电镀废水中的PSA对生物有明显的毒性,但其磺酸基(-SO3H-)可能提高对微生物清除的抗性。同时重金属离子的存在对光降解有机污染物的作用机理还不清楚。以PSA为目标降解物,评价了制备的TiO2/rGO复合材料的催化降解性能以及对电镀废水中PSA的降解效果。着重探究了在重金属离子Cu2+的存在下对PSA降解的影响。结果表明:TiO2/rGO复合材料对PSA有明显的去除效果。同时废水中存在的Cu2+离子对PSA的光降解有正、负作用。一方面,Cu(II)的电子还原反应消耗了一部分电子,可以抑制电子空穴复合,从而提高光量子利用效率和催化活性。另一方面,高化学稳定性的PSA-Cu(II)复合物阻碍了PSA的光降解。在Cu2+浓度为25 mg/L左右时,可以加速TiO2/rGO复合材料对PSA的光降解,并且在150min之内能够将PSA完全降解。通过液相色谱分析了降解过程中可能存在的中间产物为对苯二酚、苯醌、顺丁烯二酸,并初步探究了其在降解过程中的路径。有望成为一种降解含有磺酸基酚类有机污染物的新方法。