【摘 要】
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双酚A（BPA）是环氧树脂和聚碳酸酯塑料的主要成分,广泛用于日常生活和工业产品中。双酚A由于其日益增长的需求和毒理学效应,被列为是水处理中最受关注的污染物,它的存在已被认为是水和废水处理以及沉积物回收中的一个新问题。因此,从水和废水中高效去除双酚A及其衍生物是一项亟待研究的课题。光催化技术被认为是一种环境友好、高效、很有前景的保护和修复环境的方法。BiOCOOH是一种很有前途的n型半导体光催化剂,
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金项目（22006200）； 城市水资源与水环境国家重点实验室2021年度开放基金资助课题（HC202154）； 广州市科技计划项目基础与应用基础研究项目（202102020348）；
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双酚A（BPA）是环氧树脂和聚碳酸酯塑料的主要成分,广泛用于日常生活和工业产品中。双酚A由于其日益增长的需求和毒理学效应,被列为是水处理中最受关注的污染物,它的存在已被认为是水和废水处理以及沉积物回收中的一个新问题。因此,从水和废水中高效去除双酚A及其衍生物是一项亟待研究的课题。光催化技术被认为是一种环境友好、高效、很有前景的保护和修复环境的方法。BiOCOOH是一种很有前途的n型半导体光催化剂,然而由于其光响应范围窄,光生电子-空穴对快速复合等原因,也极大地限制了其光催化活性及实际应用。因此,本论文通过对BiOCOOH进行改性,采用多种改性方法结合的策略,制备出经济高效的二维超薄BiOCOOH基光催化复合材料,实现水中双酚A的高效去除,为高活性Bi基光催化剂的设计提供了新的思路,有望对水体环境的修复做出重要贡献。首先,通过将二维超薄结构和形成固溶体两种改性策略相结合,成功制备了二维超薄BiO（HCOO）xI1-x固溶体纳米片,通过调控碘化钾与甲酸钠的投加量,实现该催化剂的可控制备,并提出了一种新型的二维超薄BiO（HCOO）xI1-x固溶体光催化体系去除双酚A。研究发现以BiO（HCOO）0.75I0.25为最佳配比,双酚A在可见光（VL）照射30 min内完全去除。通过多次光学和光电实验,验证了超薄形貌与固溶体结构间的协同效应,使BiO（COOH）xI1-x纳米片具有较高的价带顶（VBM）位置、较宽的VL吸收范围和高效的光生电荷分离率,导致其具有显著的光催化性能,从而实现双酚A的高效降解。通过自由基捕获实验发现,O2·-和h+在BiO（HCOO）xI1-x/VL体系中起关键作用,并提出相应的催化氧化机制。此外,还提出了可能的双酚A降解路径。为了进一步提高双酚A的去除效率,在二维超薄BiO（COOH）xI1-x固溶体的基础上,引入了异质结结构,制备了不同配比的Ag Br/BiO（HCOO）0.75I0.25异质结光催化剂,以双酚A为目标污染物,进行可见光降解实验,并确定其最佳配比。在可见光照射20min内,降解率均达到了80%以上。其中10%Ag Br/BiO（HCOO）0.75I0.25表现出最优异的光催化效能,BPA去除率达到了100%。机理分析得出Ag Br与BiO（HCOO）0.75I0.25形成了Z型异质结,促进了光激发载流子的分离,丰富了活性物质的生成途径,进一步提高了光催化能力。
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