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石油与天然气的开发促进了社会的不断进步,各国对油气资源的需求也在逐年增加。水力压裂作为提高油气产量最有效的方法之一,近几十年来在油气田开发中得到了广泛应用。然而,由于含有大量有机污染物,具有高COD、高粘度、物化性质稳定特点的压裂返排液带来了新的问题,其排放容易带来严重的环境污染,需要寻求高效环保的处理方法。光催化技术作为一种新型绿色环保技术,在油田压裂返排液的处理上表现出巨大潜力。本文对富铋光催化剂B124O31X10(X=Cl,Br)进行复合改性研究,优选制备了卤银铋基复合光催化剂Ag/AgX/B124O31Xi0(X=Cl,Br,I),对过滤处理后的压裂返排液及其中的羟丙基胍胶进行了降解效果评价和作用机理研究,为压裂返排液中羟丙基胍胶的环保处理提供了新的思路和理论支撑。本文主要研究内容及结果如下:(1)通过分子前驱体煅烧和光照还原沉淀法合成了系列卤银铋基复合光催化剂Ag/AgX/Bi24031X10(X=C1,Br,I)。利用降解中间评价物罗丹明B,优选了煅烧时间和温度、氯溴比、光还原时间、卤化银种类、卤化银质量分数等制备参数,最终得到三种复合光催化剂:8-Ag/AgI/Bi24O31Cl10、4-Ag/AgBr/Bi24O31Br10、15-Ag/AgI/Bi24O31C15Br5。相关结构性能表征证实了复合光催化剂的成功制备,并初步评价了它们的循环稳定性。(2)将优选出的复合光催化剂用于降解压裂返排液中有机污染物羟丙基胍胶,评价了光催化剂加量、羟丙基胍胶浓度、溶液pH值、溶液温度、氙灯电流强度以及催化光源(入射光波长)对于复合光催化剂降解羟丙基胍胶的效果影响。研究结果表明,在逐步优化降解条件后,复合光催化剂对羟丙基胍胶的降解率有了很大提升。循环实验结果表明,在经过4次重复降解实验后,复合光催化剂对羟丙基胍胶仍具有一定的降解能力。利用优选后的降解条件,以COD为评价标准研究了复合光催化剂对压裂返排液的降解效果。(3)通过捕获实验探索复合光催化剂在降解羟丙基胍胶过程中产生的活性物种,再结合活性物种和能带结构,分析每种复合光催化剂降解羟丙基胍胶的作用机理。结果表明三种复合光催化剂均是银单质Ag0做电子转移中间体的Z型异质结复合结构。增强的光生载流子分离、银单质Ag0的SPR效应增强可见光吸收,以及含氧活性物种的产生,使得复合光催化剂的光降解活性相对于单体光催化剂有了明显提高。本文利用光催化氧化技术对压裂返排液及其中的有机物羟丙基胍胶进行了性能评价,在可见光下分别达到78.08%和89.72%的降解率,表现出比已有研究现状更好的降解效果,最后深入研究了光催化剂的降解机理。