【摘 要】
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现代化工业及技术发展步伐日益加快,在提升人类自身的生活水平和生活质量的同时,也带来了很多环境污染问题,如水环境、大气及土壤污染等。对于人类来说,保护水环境有利于实现环境和社会经济的可持续发展。一些污染物排放到水环境中会影响水质,破坏水体的自我净化能力,打破水环境的整体平衡,进而对生态系统造成极大影响。为解决抗生素、重金属等造成的水环境问题,各种污染物的处理方法与技术已被研究开发。光催化技术利用自然
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现代化工业及技术发展步伐日益加快,在提升人类自身的生活水平和生活质量的同时,也带来了很多环境污染问题,如水环境、大气及土壤污染等。对于人类来说,保护水环境有利于实现环境和社会经济的可持续发展。一些污染物排放到水环境中会影响水质,破坏水体的自我净化能力,打破水环境的整体平衡,进而对生态系统造成极大影响。为解决抗生素、重金属等造成的水环境问题,各种污染物的处理方法与技术已被研究开发。光催化技术利用自然光,电化学技术反应条件温和,具有经济、环保、可规模化等优势,在去除水体污染物中有巨大的应用前景。金属有机骨架（MOFs）是一类结构中含有丰富孔隙的材料,体现出比表面积高、孔隙率高、结构可调等特点,将其应用于去除水体中的污染物,能达到水体净化的效果。然而传统的MOFs存在回收难、易造成二次污染的应用弊端,因此,有必要研究和开发全固态MOFs来取而代之。本文提出以下两种解决思路:通过电化学法,以锆片为基底,外加电压氧化锆片以提供Zr4+,构建全固态锆基金属有机骨架催化剂UiO-66;通过溶剂热法,以泡沫镍为基底,外加Fe3+原位氧化泡沫镍,利用析出的Ni2+与Fe3+共同作为金属位点参与配位,构建一种全固态双金属MOFs电极。在上述工作基础上,进一步修饰和改性MOFs电极,提升去除水体中污染物的效果,具体研究内容如下:（1）使用锆片为基底材料提供锆源,以对苯二甲酸为有机配体,通过电化学合成方法制备尺寸均一、棱角分明的八面体形貌金属有机骨架UiO-66纳米颗粒。制备的三维UiO-66纳米颗粒为后续修饰Pd纳米粒子提供了理想的界面,利用Pd的等离子共振效应提升光催化性能,用于高效光催化降解四环素。通过对降解产物和路径进行详细分析,提出了光催化降解机理。利用UiO-66结合Pd纳米粒子是一种去除有机污染物的可行策略,本研究为设计具有高协同效应的新型固态金属有机框架光催化剂提供了新的视角。（2）为进一步研究原位生长MOFs的方法,以FeCl3·6H2O提供具有氧化能力的Fe3+,原位氧化泡沫镍析出Ni2+,合成过程中加入乙酰肼优化金属配位模式,形成薄片状的双金属Fe/Ni-MIL-53（A）催化电极。探索了前驱体溶液中铁源和乙酰肼的添加量对电化学去除Cr（Ⅵ）的影响。研究结果表明,当FeCl3·6H2O为2 mmol,乙酰肼为3 mmol时,Fe/Ni-MIL-53（A）对于重金属Cr（Ⅵ）的还原以及吸附具有优异的性能。
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