改性磷酸铋光催化降解邻苯二甲酸二甲酯的研究

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世界经济迅猛发展,给人们生活带来便利的同时,环境却在渐渐地被人类提前消费。由于塑化剂的滥用,在人类和动物的内分泌系统、生殖系统和免疫系统中出现了许多异常的现象。因此,日益严重的诡异现象和一系列的食品安全问题引起了科学家的重视。目前,食品卫生监督部门已经将塑化剂列为治理的重点项目之一,许多国家投入大量科研基金,加大了对塑化剂的研究力度,并制定了相应的政策法规来限制生产塑化剂。在众多化学、物理、生物等处理邻苯二甲酸二甲酯(DMP)有机废水的方法中,光催化高级氧化技术由于其操作简单、效率高,降解无选择性等优点被广泛应用。在众多光催化剂中,二氧化钛由于其稳定性高、无毒、能降解大多数有机污染物而引起许多学者的关注。然而其存在两个致命的缺陷:由于其带隙宽,二氧化钛只在紫外区域有响应;二氧化钛降解有机污染物的活性还需进一步改善。为了取代二氧化钛,在过去的几十年里,人们发现了很多新的光催化材料,其中具有层状结构的Bi盐被认为是最具潜力的催化剂。磷酸铋在2010年首次被朱永法小组研究报道,发现其在紫外光下有很高的降解能力,其降解染料、苯酚或芳香烃化合物的效率是二氧化钛的1到2倍。目前,绝大多数合成的磷酸铋样品具有晶体易结块、晶粒较大等缺点,阻碍了磷酸铋的光催化性能提高,而且磷酸铋降解DMP的路径也没有报道。针对上述问题,本文从改性磷酸铋的角度出发,在制备得到了高活性磷酸铋的基础上,详细分析研究光催化降解DMP的路径,具体研究内容如下:1)用过氧化氢对磷酸铋进行修饰改性,来改善其对紫外光响应,使其量子效率提高,并用HPLC和GC-MS等手段来分析DMP降解效率和降解路径,进而提出了其降解机理。2)用掺杂cr的形式对磷酸铋进行材料改性。用XRD、SEM、DRS等表征手段进行样品的物理化学性质测试,结果表明C1掺杂改性的磷酸铋晶粒尺寸减小,能带结构也发生了变化。同时本论文也用HPLC和GC-MS等手段来分析了DMP降解效率和降解路径。
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