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多环芳烃(PAHs)污染物由于其具有持久性、生物富集性和高毒性,处理难度较大,具有致癌、致畸和致突变性的特点,因此对环境和人类的健康造成非常严重的危害。如何高效去PAHs已经引起人们的广泛关注。光催化降解技术由于其廉价,无毒性的特点,成为去除多环芳烃的可选技术,其中TiO2光催化剂以其无毒无害、化学稳定性好、高活性等特性被广泛应用。但是TiO2存在着比表面较小,禁带宽度大,光生电子-空穴容易复合,光催化效率较低,制备方法时间长、浪费能量等问题。因此,为了解决这些问题,本文采用微波法辅助合成煤基活性炭(CAC)及活性炭负载TiO2(TiO2/AC)光催化剂,并用金属元素La、Ce、Ag,非金属元素N、P及β-环糊精(β-CD)掺杂改性TiO2/AC光催化剂,用于吸附-光催化降解典型PAHs污染物萘。研究结果如下:在最佳功率水平下制备的AC对萘的吸附能力依次为:无烟煤-AC(ACAC)>有烟煤-AC(BCAC)>长焰煤-AC(LCAC)。此外,利用扫描电镜(SEM),低温氮气吸附,XPS,红外光谱法(FTIR)和Boehm滴定法对三种CACs的质构及表面化学特征进行测试表征。表明ACAC具有更高的比表面积、孔隙体积和零点电荷,但酸性含氧官能团较低。此外,CACs对萘的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附动力学均符合拟二级动力学方程。三种煤中,无烟煤为最好制备AC的原材料,其具有较低的灰分,挥发分含量小于10%,有利于微波法合成CAC,用来吸附萘。La-N共掺杂TiO2/AC能够提高光生电子和空穴的分离率。N掺杂后进入TiO2晶体内部,在O 2p轨道的价带跟Ti 3d轨道的导带之间形成一条新的杂交轨道,而La3+掺杂TiO2/AC后在导带下面出现一条新的能带,使TiO2/AC禁带宽度从3.01 eV降低到2.67 eV。0.001La-N-TiO2/AC光催化剂对萘具有较好的降解效果,可见光下辐射120 min对萘的降解效率可达93.5%。重复使用光催化剂5次,其对萘的降解率依然可达到92.2%以上,表现出很好的稳定性。用微波法合成Ce、N、P共掺杂TiO2/AC光催化剂,用于光催化降解萘,结果表明Ce的最佳掺杂量为0.3 g,P的最佳掺杂量为5%,对萘的光催化降解率分别可达到77.4%和75.5%。Ce、N、P共掺杂降低了TiO2/AC的禁带宽度,从而提高了TiO2/AC的光催化效率,其对萘的光催化降解率达到97.9%,反应速率常数是TiO2/AC的五倍多。经5次循环使用后其光催化效率仍能达到97.0%以上,表明该催化剂具有良好、稳定的光催化性能。制备Ag、β-CD共掺杂暴露{001}面TiO2/AC光催化剂,NaF为形貌控制剂,研究其对萘光催化降解,结果表明:F离子的掺杂能抑制TiO2锐钛矿晶型向金红石转化。β-CD有效起到了“桥梁”作用,利用β-CD高效传递电子以及与Ag的协同作用,提高TiO2/AC光催化剂对萘的光催化降解能力,羟基自由基(×OH)在萘的降解过程中起到了很重要的作用。在可见光下辐射150 min,F-Ag-β-CD/TiO2/AC对萘的光催化降解率可达98.4%。另外催化剂在应用过程中表现出很好的稳定性和可重复使用性。