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近年来,金属有机骨架材料(MOFs)由于其非常高的比表面积和结构的多样性,在气体吸附储存和分离、发光、磁性、药物输运以及催化等方面都有着潜在应用。基于Fe-MOFs的复合催化剂制备及其催化性能研究引起了越来越多的关注。本论文通过简单的溶剂热法制备3种不同的基于Fe-MOFs的复合催化剂,探究其催化降解性能。具体研究内容如下:(1)采用溶剂热法合成了Fe3O4@MIL-101(Fe)复合材料,该复合材料能有效活化过硫酸盐(PS)降解水中酸性橙7(AO7),MIL-101(Fe)对于Fe3O4活化过硫酸盐有促进作用。研究了初始pH值,MIL-101中氨基含量,MIL-101的中心金属原子以及自由基捕获剂等对AO7降解的影响。结果表明,初始AO7溶液浓度为25 mg/L,过硫酸盐浓度为25 mmol/L,Fe3O4@MIL-101(Fe)为1.0 g/L,初始pH值为3.58时,反应60 min后AO7可完全降解。很显然,Fe3O4@MIL-101(Fe)作为催化剂催化降解AO7的效率远远高于MIL-101(Fe)和Fe3O4。循环实验表明,Fe3O4@MIL-101(Fe)复合材料是稳定且可以重复使用的。因此,Fe3O4@MIL-101(Fe)/PS体系是处理难降解有机废水的一种有效的氧化技术。(2)通过溶剂热法成功地合成了具有可见光活性的BiOBr@MIL-88B(Fe)复合材料。光催化实验结果表明,所制备的BiOBr@MIL-88B(Fe)复合材料相比于单纯的BiOBr和MIL-88B(Fe)在降解罗丹明B(RhB)时表现出更高的可见光吸收和光催化活性。协同效应是由MIL-88B(Fe)的高吸附性以及BiOBr和MIL-88B(Fe)之间光生载流子分离的增强导致的。BiOBr@MIL-88B(Fe)复合材料与单纯的BiOBr或MIL-88B(Fe)相比,在可见光下降解RhB时表现出了较高的光催化性能,分别比BiOBr和MIL-88B(Fe)高1.5和2.2倍。光催化性能的提升是由BiOBr和MIL-88B(Fe)二者之间的异质结决定的,抑制了光生电子和空穴复合,同时提高了BiOBr@MIL-88B(Fe)复合材料中电子-空穴对的分离。这项工作为高效可见光催化剂的设计和开发提供了一种新的行之有效的策略。(3)采用溶剂热法成功地合成了CoxFe3-x O4@MOF-5催化剂,利用X-射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其结构进行了表征。以Co0.5Fe2.5O4@MOF-5为催化剂,活化过硫酸钾催化降解水中AO7,考察了Co0.5Fe2.5O4与MOF-5二者不同配比、Co0.5Fe2.5O4@MOF-5催化剂用量、所用氧化剂浓度以及pH等因素对降解性能的影响。结果表明,MOF-5的加入能够有效提高AO7的降解率。Co0.5Fe2.5O4与MOF-5最佳质量比是3:2;氧化剂用量的增加有利于促进降解反应的进行;Co0.5Fe2.5O4@MOF-5在中性或碱性条件下催化降解AO7的效率较低,而在酸性条件其降解效率相对较高。另外,自由基捕获实验表明,该氧化体系中SO4-?自由基为主要的活性基团,而·OH自由基和O2-?自由基为次要活性基团。最后,对催化剂的稳定性进行了探究,结果表明所制备的Co0.5Fe2.5O4@MOF-5复合材料是比较稳定的。