【摘 要】
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生物质作为一种储量丰富的绿色可再生资源,是化石能源的理想替代品。木质素是木质纤维素类生物质的三大组分之一,由于结构复杂,至今还未得到有效利用。为了实现木质素的高效转化和利用,本文基于ZnIn2S4制备了两种Z型异质结,ZnIn2S4-Ag-WO3和ZnIn2S4-Ag-TiO2,分别在氙灯照射下对木质素的模型物（2-苯氧基-1-苯乙醇）和天然木质素进行了光催化降解。利用SEM、XRD、EDS、BE
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生物质作为一种储量丰富的绿色可再生资源,是化石能源的理想替代品。木质素是木质纤维素类生物质的三大组分之一,由于结构复杂,至今还未得到有效利用。为了实现木质素的高效转化和利用,本文基于ZnIn2S4制备了两种Z型异质结,ZnIn2S4-Ag-WO3和ZnIn2S4-Ag-TiO2,分别在氙灯照射下对木质素的模型物（2-苯氧基-1-苯乙醇）和天然木质素进行了光催化降解。利用SEM、XRD、EDS、BET、UV-Vis DRS、HPLC、FT-IR、UV-Vis和GC-MS对催化剂的结构、性能和降解产物进行了测试与表征,研究了催化剂的组分、用量以及光照条件对催化性能的影响,揭示了催化剂的作用机理。（1）以硝酸锌、氯化铟和硫代乙酰胺为主要原料,通过溶剂热法合成了ZnIn2S4并用于模型物的光催化降解。结果表明,在溶剂为水,反应温度为160℃,保温时间为16h的条件下,ZnIn2S4对2-苯氧基-1-苯乙醇的降解效果最佳,其产率和转化率分别为26.7%和78.5%,选择性为34%。（2）以氯化锶和钨酸钠为主要原料,通过化学合成法制备了WO3空心球,并以此为模板,制备了ZnIn2S4-WO3和ZnIn2S4-Ag-WO3两种催化剂,分别记为Z-W和Z-Ag-W,用于模型物的光催化降解。结果表明,当WO3/ZnIn2S4的摩尔分数为10%且Ag/WO3的质量分数为0.1%时,Z-Ag-W的催化活性最高。在催化剂用量为5 mg,光照时间为4h的条件下,Z-Ag-W对2-苯氧基-1-苯乙醇的降解效果最佳,其产率和转化率分别为39.1%和50.8%,选择性为77%,催化效率相比ZnIn2S4明显提高,说明Z型异质结在分离电子与空穴的同时保留了载流子的催化活性,因此具有很强的光催化降解能力。（3）以TiO2为模板剂,通过水热法制备了ZnIn2S4-TiO2和ZnIn2S4-Ag-TiO2两种催化剂,分别记为Z-T和Z-Ag-T,用于模型物的光催化降解。结果表明,当TiO2/ZnIn2S4的摩尔分数为10%且Ag/TiO2的质量分数为0.1%时,Z-Ag-T的催化活性最高。在催化剂用量为5 mg,光照时间为4h的条件下,Z-Ag-T对2-苯氧基-1-苯乙醇的降解效果最佳,其产率、转化率和选择性分别为54.6%、63%和86.7%。Z-Ag-T与Z-Ag-W同为Z型异质结,作用机理相同,但由于TiO2的活性比WO3高,因此Z-Ag-T对模型物的催化效果更好。
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