【摘 要】
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水体中有机污染物严重危害生物生存,传统治理方法存在周期长、工序繁琐、耗资不菲及二次污染等问题,因此Bi OBr/g-C3N4光催化材料应运而生。然而,Bi OBr/g-C3N4材料存在可见光响应性弱和催化性能有限的问题;作为粉体使用存在分散稳定性差、难回收和无法循环利用的应用限制。本文基于Bi OBr/g-C3N4材料,构建富铋型Bi OBr和中空管状g-C3N4和涤纶（Bi3O4Br/HTCN/
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水体中有机污染物严重危害生物生存,传统治理方法存在周期长、工序繁琐、耗资不菲及二次污染等问题,因此Bi OBr/g-C3N4光催化材料应运而生。然而,Bi OBr/g-C3N4材料存在可见光响应性弱和催化性能有限的问题;作为粉体使用存在分散稳定性差、难回收和无法循环利用的应用限制。本文基于Bi OBr/g-C3N4材料,构建富铋型Bi OBr和中空管状g-C3N4和涤纶（Bi3O4Br/HTCN/涤纶）新型材料。研究Bi3O4Br/HTCN/涤纶织物的制备条件、结构表征及对四环素（TC）和活性艳兰KN-R（RB-19）降解去除应用性能及可能的机理,主要内容如下:（1）Bi3O4Br/HTCN材料的制备。采用水热法,调控反应液p H值制备Bi3O4Br,采用煅烧法制备HTCN,采用超声搅拌法制备Bi3O4Br/HTCN材料,并研究制备p H值、温度、时间以及二者复合比例等条件对Bi3O4Br/HTCN材料光催化性能的影响。研究结果表明:水热反应p H=13,制备温度180℃,制备时间12 h,煅烧温度为550℃,Bi3O4Br:HTCN=10:1（质量比）时,Bi3O4Br/HTCN材料有较优异的光催化性能,对TC和RB-19降解去除的效率较高。（2）Bi3O4Br/HTCN材料的性能表征。借助于SEM、TEM分析表征Bi3O4Br/HTCN材料的微观形貌,证明成功制备二维片状的Bi3O4Br和管状的g-C3N4,且二者均匀分散复合,有着良好的面面接触;利用XRD、FT-IR分析Bi3O4Br、HTCN、Bi3O4Br/HTCN材料的晶型和基团,结果表明:制备得到的Bi3O4Br具有高结晶度,含有Bi-O特征峰;HTCN含有三均三嗪特征峰;Bi3O4Br/HTCN同时含有Bi-O和三均三嗪特征峰;应用XPS、EDX手段分析Bi3O4Br/HTCN材料元素和价态,C、O、Bi、N和Br元素均匀分散;采用BET分析Bi3O4Br/HTCN材料的比表面积,说明复合后增大比表面积;利用瞬态光电流等分析Bi3O4Br/HTCN材料的光电性能,表明Bi3O4Br/HTCN材料光催化活性相对于Bi3O4Br和HTCN均有提升。（3）Bi3O4Br/HTCN材料的降解机理推断。通过暗反应吸附和光反应降解,推测出Bi3O4Br/HTCN材料的降解机理为物理吸附和光化学反应共同作用;借助于PL、EIS等手段分析Bi3O4Br/HTCN材料的光电性能,说明Bi3O4Br/HTCN材料的光生载流子激发和分离效率增强;利用莫特-肖特基曲线分析Bi3O4Br和HTCN的导带位置(ECB)可分别估算为1.12 e V和-0.89 e V,价带位置(EVB)分别为3.34 e V和1.70 e V,且Bi3O4Br和HTCN均为n型半导体。借助于ESR测试以及自由基捕获实验确定·O2-和h+为主要活性物种,·OH起协同作用;采用LC-MS测试分析四环素的降解中间体,推断降解路径。（4）Bi3O4Br/HTCN/涤纶织物的制备及其应用性能分析。采用浸渍法将Bi3O4Br/HTCN材料负载到涤纶织物上,最佳工艺:涤纶织物为5 cm×5 cm,Bi3O4Br/HTCN材料负载量为200 mg,160℃烘焙3 min。在此条件下制备得到的Bi3O4Br/HTCN/涤纶织物应用于废水中TC和RB-19的降解,结果表明:Bi3O4Br/HTCN/涤纶织物在90 min对TC和RB-19的降解率分别达到93.15%和90.28%,对TC和RB-19的五次循环使用后降解率仍能保持89.82%和88.33%。
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