【摘 要】
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水是地球上独特的自然资源。没有水就不可能存在任何生命,水在维持地球生态和人类生活质量方面起着至关重要的作用。近年来,水污染被认为是最令人担忧的问题,需要立即采取切
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水是地球上独特的自然资源。没有水就不可能存在任何生命,水在维持地球生态和人类生活质量方面起着至关重要的作用。近年来,水污染被认为是最令人担忧的问题,需要立即采取切实可行的解决方案。传统的物理法和生物法只能过滤杂质,不能有效的处理水中复杂多样的污染物,所以开发高效、节能的方法是解决水污染的关键。芬顿法作为一种高级氧化技术,因能高效、绿色降解水中污染物而受到广泛关注。芬顿技术的改进和高效环保芬顿催化剂的开发是目前研究的重点。本文以普鲁士蓝为出发点,开发了多种基于普鲁士蓝及其衍生物的芬顿催化体系并对其性能进行了详细的研究。主要研究内容如下:（1）采用一步法制备了三维网状还原氧化石墨烯/普鲁士蓝/聚吡咯（rGO/PB/PPy）复合凝胶材料。作为骨架的rGO/PPy凝胶具有三维网状结构,该结构具有大的比表面积,不仅有利于物质的传质扩散,而且还可以避免PB纳米粒子的团聚。考察了rGO/PB/PPy复合凝胶为催化剂、H2O2为氧化剂的光芬顿体系,在可见光照射下对罗丹明B的降解。实验结果表明,rGO/PB/PPy复合凝胶为催化剂的光芬顿体系具有较高的降解性能。同时,rGO/PB/PPy复合凝胶具有良好的稳定性和循环使用性。（2）采用牺牲反应模板法制备核壳型氮掺杂石墨碳包裹铁钴合金（FeCo@NGC）纳米复合材料。FeCo普鲁士蓝类似物在氮气环境中经高温煅烧后,金属熔化并聚集为FeCo合金,而CN-基碳化为氮掺杂石墨化碳（NGC）并覆盖在FeCo合金表面,最终形成FeCo@NGC核壳材料。以FeCo@NGC复合材料为催化剂、过单硫酸盐为氧化剂构筑微波芬顿体系。研究发现,FeCo@NGC复合材料的微波芬顿体系可高效快速的降解有机染料。由于NGC壳的保护作用,FeCo@NGC复合材料金属离子的流失量得到有效控制。
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