随着现代农业和工业的发展,过量的含氧酸根阴离子,如六价铬、亚硝酸盐和溴酸盐等广泛存在于工业废水、自然水体和饮用水中,并被证明对生物体具有高毒性、致突变性和致癌性。为了尽量减少其污染的风险,传统工艺常使用离子交换、吸附、反渗透和电渗析等物理方法处理。然而,不破坏含氧酸根阴离子的化学结构,仅从原水中将它们移除和浓缩并不是永久的解决方案。在此基础上,光催化似乎是最有希望的技术,它可以将含氧酸根阴离子转化为无害的离子盐等。鉴于W₁₈O₄₉和聚苯胺优异的光催化特性,我们设计了一系列基于聚苯胺和W₁₈O₄₉的复合材料作为转化去除水中的六价铬、亚硝酸盐和溴酸盐的有效光催化剂。采用原位氧化聚合方法制备了聚苯胺纳米片包裹的W₁₈O₄₉(PANI/W₁₈O₄₉)纳米复合材料用于六价铬的光催化还原。我们在此着重于提高W₁₈O₄₉的稳定性和光催化性能。通过FTIR、TEM、XRD、BET、UV-vis DRS和PL完整地表征了制备的PANI/W₁₈O₄₉。修饰的PANI分子对W₁₈O₄₉的光捕获和光电荷转移能力产生了很大促进作用,并且发现其最佳百分比为10 wt%。对于六价铬的处理,在可见光（λ>420 nm）照射下研究了重要水质参数（如pH、共存离子、腐殖酸、溶解氧、温度和小分子量有机酸）对光催化性能的影响。小分子量有机酸显示出对系统中六价铬的还原显着加速的影响。获得的10%-PANI/W₁₈O₄₉在酒石酸（1:3）存在下能于50分钟内完全催化还原1 mM六价铬。同时,在十次重复使用中,PANI/W₁₈O₄₉样品的光催化效率几乎没下降,表明所制备的光催化剂具有高度稳定性。使用溶剂蒸发法合成了聚苯胺外壳包裹的W₁₈O₄₉三维复合材料(PANI@W₁₈O₄₉)。这种不含贵金属的光催化剂对水溶液中亚硝酸盐具有优异的光催化活性和较高的N₂选择性。通过XRD、Raman、FTIR、SEM、TEM、UV-vis DRS和PL彻底地表征了制备的样品。催化结果表明,在不使用牺牲剂的条件下,获得的PANI@W₁₈O₄₉加入初始浓度1.0 mM亚硝酸盐中于300 W氙灯照射60分钟,亚硝酸盐的去除实现了超过80%的N₂选择性。这种优势归因于n型W₁₈O₄₉和p型PANI之间形成的异质结,它能为NO₂^-反应提供合适的氧化还原水平的电子/空穴对。另外,PANI的改性也同样有利于催化剂光捕获能力和活化载流子迁移的提升,PANI@W₁₈O₄₉的计算速率常数约为W₁₈O₄₉的四倍。通过溶剂蒸发法设计了还原氧化石墨烯负载的聚苯胺/W₁₈O₄₉纳米带花(RGO/PANI@W₁₈O₄₉)三元复合材料用于光催化还原溴酸盐。对制备的样品进行了相应的表征,探讨了溶液pH、共存离子和溶解氧等因素对溴酸盐还原效果的影响。正如预期的那样,在W₁₈O₄₉上引入RGO和PANI对光生载流子的分离表现出很大的协同效应。计算出的RGO/PANI@W₁₈O₄₉的还原速率常数约为纯W₁₈O₄₉的六倍。值得一提的是,所制备的光催化剂在250-2500 nm广阔的光谱范围内具有较强的光吸收能力,因此能利用全太阳光谱范围的光能,并展示出优异的催化性能。此外,RGO/PANI@W₁₈O₄₉在循环试验中表现十分稳定。总的来说,目前的研究证明了新获得的光催化剂在有效利用太阳能方面催化处理水中六价铬、亚硝酸盐和溴酸盐的潜力。