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金属酞菁类化合物在可见光区域有强烈的吸收,能利用太阳光有效降解各种有机污染物,因而金属酞菁光催化剂的研究已成为当前环境催化研究领域的重要研究方向,设计并合成能够集高催化活性、高催化选择性和可分离回收性能于一身的光催化材料是该类研究的热点之一。本文采用溶剂热方法和静电纺丝技术,制备纳米级金属酞菁及其复合材料;并就有机废水的处理过程,研究其可见光催化性能。取得的创新性成果如下:1.采用乙二醇溶剂热方法制备了新型纳米锌酞菁催化剂ZnPc空管,并通过FESEM、TEM、XRD、FT-IR、UV-vis、BET和接触角测量等测试手段对ZnPc光催化剂的形貌、组成和性质进行系统研究。结果表明,这种具有中空结构的锌酞菁微米矩形管的表面是由无数个厚度只有20nm的纳米片所组成;具有高结晶性和超疏水性质;通过光催化能够有效降解罗丹明B等有机污染物,具有很好的可见光催化活性。2.结合静电纺丝技术和溶剂热方法成功制备了CdPc/PAN复合纳米纤维。在溶剂热反应体系中,通过调控反应中反应物的浓度,从而控制了生长于电纺PAN纳米纤维上的CdPc的纳米形貌及覆盖度。电纺高分子PAN纳米纤维具有高的比表面积,使得催化剂与降解底物罗丹明B更好地接触,有效地提高了金属酞菁的催化效果。另外,由于电纺PAN纳米纤维的一维特性,CdPc/PAN复合纳米纤维光催化剂可以很容易的从催化体系中分离回收,并循环使用。3.为了有效地解决催化剂的分离回收和再利用的问题,我们进一步设计并合成磁性可分离型核-壳结构Fe3O4@CuTNPc纳米复合材料。采用溶剂热方法和分子自主装技术,将CuTNPc光催化剂固载在磁性Fe3O4纳米粒子上,制备出蒲公英状的Fe3O4@CuTNPc多级纳米光催化剂。这种开放性形貌显现出了光催化剂的高比表面积,有利于提高金属酞菁的光催化效率。我们选取罗丹明B(RB)和亚甲基蓝(MB)作为降解底物,在可见光作用下研究了其对两种有机染料的降解效率。结果显示,所制得的Fe3O4@CuTNPc光催化剂具备较理想的催化效果,而且通过外加磁场就可以实现催化剂的快速、有效回收。并且经多次循环使用,催化剂本身未发现脱落现象。4.为了进一步降解水污染中难降解的含氮类有机污染物,我们设计将金属酞菁固载在二氧化钛纳米纤维载体上。采用静电纺丝技术和溶剂热方法成功地合成了TNFePc/TiO2复合纳米材料,并通过FE-SEM、EDX、TEM、XRD、XPS和IR光谱分析等表征手段对该复合物的形貌、组成、结构等进行了表征。结果表明,TNFePc/TiO2-H2O2光催化剂具有较高的催化活性,并且借助于TiO2纳米纤维的一维特性,可以通过简单的沉降作用将催化剂回收。最后,还对这类催化剂的光催化机理进行了讨论。