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随着经济的快速发展和人民生活水平的迅速提高,环境保护与治理就显得尤为重要。尤其是近几年,随着青霉素等抗生素的大量使用,使得环境的污染引发了一系列的社会问题。因此对残留在水环境中的抗生素的处理也成为人们关注的热点。光催化技术以其成本低、效率高、环境友好等优点被认为是目前最受欢迎的环境修复技术之一。本次研究围绕具有三维多孔的金属有机框架(MOFs)及其复合光催化剂为中心,结合材料表征、光电化学研究和对不同抗生素的降解实验来探究其光催化活性,具体研究内容如下:(1)研究了三种不同铁基MILs光催化材料的制备、结构表征及光催化性能。以Fe Cl3为铁源,不同的有机物为连接剂,通过溶剂热法制备MIL-88A,MIL-88B和MIL-101(Fe)三种材料。采用XRD,SEM,XPS,DRS,BET的测试对材料的颗粒形貌和光学性能进行表征。结果表明MIL-88A,MIL-88B有明显的纺锤状形貌,而MIL-101(Fe)呈现八面体并且具有强光吸收性和大比表面积。抗生素(四环素(TC)、利福平(RIF)、氧氟沙星(OFL))的光催化性能实验结果表明:在相同的条件下,三种不同的MILs材料对不同的抗生素都有吸附和降解的能力,其中MIL-101(Fe)的降解性能最佳,2h后光催化降解TC为54.1%,RIF为47.7%,OFL为39.1%。瞬态光电流响应和交流阻抗测试证明MIL-101(Fe)更容易发生光生空穴电子对的分离,与光催化降解实验结果一致。最终选择催化性能最优的MIL-101(Fe)材料作为载体,通过进一步的优化和改进来提升光催化活性。(2)用水热法将商业无定形的红磷(RP,Red Phosphorus)纯化,经过超声处理后与制备得到的MIL-101(Fe)低温溶剂热复合,将红磷颗粒负载至MIL-101(Fe)的表面。通过优化光催化降解TC的实验,结果表明,0.5 g/m L的RP(15 wt.%)/MIL-101(Fe)复合催化剂在80 min内,TC的降解效率可以达到90.1%。相同条件下RIF和OFL降解效率分别为61.7%和48.9%,表明RP/MIL-101(Fe)复合材料在光催化降解抗生素方向有普适性。捕获实验和电子自旋共振光谱的测试结果表明光催化降解TC过程中的主要的活性物种是·OH、·O2-和h+,并提出合理的Z型的光催化降解机理。(3)研究了氨基功能化MIL-101(Fe)与V2O5复合材料的光催化性能。采用简单的一锅溶剂热法制备不同比例的V2O5/NH2-MIL-101(Fe)复合材料。光催化降解TC实验结果表明光催化活性:V2O5/NH2-MIL-101(Fe)>NH2-MIL-101(Fe)>MIL-101(Fe)。并且在V2O5的复合比例为10 wt.%时,经过光照2h后可以降解88.3%的TC。通过循环稳定性实验表明V2O5/NH2-MIL-101(Fe)复合光催化剂拥有较好的稳定性。捕获实验结果表明,光催化降解过程中的主要的活性物种为·OH、·O2-和h+,并提出相应的光催化降解机理。