【摘 要】
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层状双氢氧化物（Layered double hydroxides,LDHs）因具有离子交换能力强、独特的“记忆效应”和禁带宽度可控等优点,被广泛应用于催化、吸附、电化学、阴离子交换和新型高分子
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层状双氢氧化物（Layered double hydroxides,LDHs）因具有离子交换能力强、独特的“记忆效应”和禁带宽度可控等优点,被广泛应用于催化、吸附、电化学、阴离子交换和新型高分子材料等领域。在众多的层状双氢氧化物中,镁基层状双氢氧化物（Mg M-LDHs）的合成和应用有助于盐湖中镁盐资源的开发利用。本论文中,主要制备了Mg M-LDHs（M=Al,Ga,In）、Au/MgAl-LDHs和TiO2/RGO/MgAl-LDHs复合材料并探究其催化性能。主要研究内容如下:（1）通过一步共沉淀法制备了Mg M-LDHs（M=Al,Ga,In）,并探究其光催化降解抗生素（环丙沙星和盐酸四环素）的催化性能。进而,研究了吸附含磷化合物/光催化降解环丙沙星的性能。结果表明,在合成的Mg M-LDHs材料中,三种催化剂的催化活性差异不大,其中MgAl-LDHs对抗生素的降解性能略好。再者,MgAl-LDHs吸附含磷化合物后有助于提高光催化降解环丙沙星的催化活性。对催化剂进行一系列表征,并研究了MgAl-LDHs可能的光催化机理。（2）采用浸渍-还原法制备了Au/MgAl-LDHs,并将其用做光催化降解环丙沙星和低温热催化甲酸制氢的催化剂。系统研究了Au/MgAl-LDHs、（PVP@Au）/MgAl-LDHs和MgAl-LDHs的催化性能,发现负载Au纳米粒子的尺寸相近时,PVP的加入对催化剂的催化活性有明显的抑制作用,说明催化剂的表面组成对催化剂的催化活性有着显著的影响。此外,在Au/MgAl-LDHs的光催化活性探究中未发现Au纳米粒子的等离子共振效应,从而提出了Au/MgAl-LDHs可能的光催化反应机理。（3）以TiO2胶体粒子、氧化石墨烯/MgAl-LDHs（GO/MgAl-LDHs）为原料,通过水热法合成TiO2/RGO/MgAl-LDHs,并研究其光催化降解环丙沙星和甲醛的催化性能。探究了GO/MgAl-LDHs转化为RGO/MgAl-LDHs的不同还原方法,发现采用水热法时光催化活性最优;并探究了不同比例的TiO2与MgAl-LDHs的复合材料,发现负载10%TiO2时光催化活性最佳。再者,发现三元复合体系中光催化降解环丙沙星和甲醛的催化活性有进一步的提升。
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