【摘 要】
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在最近的几十年里,超量的污水排放导致生态环境不堪重负,水体中所含的污染物严重威胁到了人类和生物的健康,水体自身通过扩散稀释污染物和水中生物化学分解等来实现水体的净化,而超量的污染物排放使得水体环境很难完成自身的净化,为了缓解这一严峻的局面,尽快将光催化技术应用到水体污染物的降解中,会对水体环境净化起到很大的帮助。本文以FeWO4为基础,通过构建双Z型异质结提高其在可见光下的催化性能。研究的主要工作
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在最近的几十年里,超量的污水排放导致生态环境不堪重负,水体中所含的污染物严重威胁到了人类和生物的健康,水体自身通过扩散稀释污染物和水中生物化学分解等来实现水体的净化,而超量的污染物排放使得水体环境很难完成自身的净化,为了缓解这一严峻的局面,尽快将光催化技术应用到水体污染物的降解中,会对水体环境净化起到很大的帮助。本文以FeWO4为基础,通过构建双Z型异质结提高其在可见光下的催化性能。研究的主要工作如下:（1）用简单的水热法制备了FeWO4/CoWO4-g-C3N4三元复合样品。本文对制备材料的表面形貌、晶体结构、化学状态和光学性能进行了表征。XRD和XPS研究证实,所合成的光催化剂材料中没有杂质,FeWO4/CoWO4纳米颗粒已成功生长在g-C3N4纳米薄片上。在可见光下考察了催化剂负载对制备样品的盐酸四环素光催化降解的影响,FeWO4/CoWO4-2-g-C3N4复合样品在80分钟内降解了85.6%的盐酸四环素。（2）本研究采用一锅水热法和煅烧法,成功制备了具有优异光催化活性的双Z方案三元光催化剂FeWO4/Bi5O7I/g-C3N4异质结,通过一系列测试对其微观结构、物理化学和光学性能进行了研究。在可见光照射下降解盐酸四环素来评价其光催化性能,与纯样和二元复合样相比,FeWO4/Bi5O7I/g-C3N4-2异质结的光降解活性显著提高,40分钟内达到了87.3%的盐酸四环素去除率。（3）双Z方案三元光催化剂CdS/FeWO4/g-C3N4的制备是由两步水热法在g-C3N4的表面先后锚定FeWO4、CdS而成的,制备的材料通过TEM、XRD、XPS研究了其表面形貌、晶体结构以及化学状态,结果证实了所合成的光催化剂材料中没有杂质且FeWO4、CdS纳米颗粒都成功生长在了g-C3N4纳米薄片上。所制备的样品在可见光下实现了对盐酸四环素的高效去除,40分钟达到了83.9%的降解率。另外还在可见光下考察了催化剂对氧氟沙星降解的影响,CdS/FeWO4/g-C3N4-2样品40分钟内降解了84.3%的氧氟沙星。横向对比发现,CdS/FeWO4/g-C3N4-2和FeWO4/Bi5O7I/g-C3N4-2在可见光下对盐酸四环素的降解能力相当,但CdS/FeWO4/g-C3N4-2对氧氟沙星的降解活性比FeWO4/Bi5O7I/g-C3N4-2和FeWO4/CoWO4-2-g-C3N4更加优越,CdS/FeWO4/g-C3N4表现出更优异的光催化性能。
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