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水资源是人类世界的重要资源,洁净的饮用水是人类赖以生存的根本。但是随着工业化的迅速发展导致大量的污染物被排入水中,其中染料和金属离子是水污染的主要成分。如何高效率、绿色环保地去除染料与金属离子成为现在广泛关注的热点问题。如今,去除污染物的方法有絮凝、离子交换、吸附、光催化降解、电化学等,将多种方法相结合提高去除污染物效率是当代去除污染物的趋势。本论文主要以低成本、无毒性和环境相容性好的坡缕石为原料与不同的金属氧化物复合,制备了几种坡缕石/金属氧化物复合材料,利用光催化降解阴离子染料、吸附染料与金属离子,主要工作如下:1.以硝酸锌、硝酸镁、硝酸铝、坡缕石、尿素为原料,采用一锅水热法制备不同比例的坡缕石/Zn-Mg-Al金属氢氧化物(PGS/Zn-Mg-Al LDH),煅烧后得坡缕石/Zn-Mg-Al金属氧化物复合材料(PGS/Zn-Mg-Al LDO)。以孔雀石绿为探针,在模拟可见光照射下,筛选出3%PGS/Zn-Mg-Al(4:1:1)LDO的光催化效果最好,光照60 min,20 mg 3%PGS/Zn-Mg-Al(4:1:1)LDO对30 mL的20 mg/L孔雀石绿的去除率为97.44%,循环催化11次,去除率仍为95.1%。该复合材料不仅对阳离子染料罗丹明B、亚甲基蓝、结晶紫、孔雀石绿有良好的光催化能力,而且对阴离子染料酸性品红、甲基橙的吸附性能优异,同时,可吸附水中Pb2+、Cu2+、Ni2+。该复合材料利用光催化和静电吸附同时去除废水中的阳离子染料和阴离子染料,对废水的去除能力具有更多的选择性,提高了去除效率。2.以氯化锌、氯化镁、氯化铬、坡缕石为原料,采用一锅水热法制备一系列不同比例的坡缕石/Zn-Mg-Cr金属氢氧化物(PGS/Zn-Mg-Cr LDH),经高温煅烧后得到不同比例的坡缕石/Zn-Mg-Cr金属氧化物(PGS/Zn-Mg-Cr LDO)。结果表明,10%PGS/Zn-Mg-Cr-3 LDO在模拟可见光下的光催化效果最好,对多数阳离子染料有良好的光催化能力。重点研究了该复合材料对孔雀石绿的光催化降解,光照70min,20 mg 10%PGS/Zn-Mg-Cr-3 LDO对30 mL,10 mg/L的孔雀石绿的去除率为97.47%,其主要活性物种为·O2-。由于复合材料显正电性,对阴离子染料酸性品红表现出优异的吸附性能,吸附动力学实验结果表明材料对酸性品红的吸附过程符合准二级动力学方程。3.以水热法制备不同比例的坡缕石/Zn-Mg-Bi金属氢氧化物(PGS/Zn-Mg-Bi LDH)为前驱体,煅烧后得到对应的坡缕石/ZnO-MgO-Bi2O3复合材料(PGS/Zn-Mg-Bi LDO)。通过XRD、FT-IR、SEM、BET、Uv-vis和PL等对该复合材料的结构、形貌、比表面积及其光学性能进行表征。在模拟可见光照射下,5%PGS/Zn-Mg-Bi(1:1:1)LDO的光催化效果最好,对罗丹明B、亚甲基蓝、结晶紫、孔雀石绿等阳离子染料均有良好的光催化能力,着重研究了其光催化降解孔雀石绿的过程,·O2-为主要活性物。同时,利用静电效应5%PGS/Zn-Mg-Bi(1:1:1)LDO对酸性品红、甲基橙这些阴离子染料显示出良好的吸附性能,两者的吸附动力学符合准二级动力学方程。