【摘 要】
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近几十年来,水体污染日益严重,开发新型催化剂成了研究热点。光催化氧化技术和Fenton氧化技术因其高效环保而备受推崇,且Fenton氧化性能在光照下得到一定程度的加强。本论文以UiO-66为研究对象,并以其为基底合成具有多组分的复合催化剂,从而最大程度的利用UiO-66的优点实现光辅助下有效活化PMS,提高其催化性能。基于文献调研,本论文设计了三个体系进行研究。本论文第二章将钴离子掺杂到金属有机骨
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近几十年来,水体污染日益严重,开发新型催化剂成了研究热点。光催化氧化技术和Fenton氧化技术因其高效环保而备受推崇,且Fenton氧化性能在光照下得到一定程度的加强。本论文以UiO-66为研究对象,并以其为基底合成具有多组分的复合催化剂,从而最大程度的利用UiO-66的优点实现光辅助下有效活化PMS,提高其催化性能。基于文献调研,本论文设计了三个体系进行研究。本论文第二章将钴离子掺杂到金属有机骨架UiO-66中。通过简单的水热合成法制备出含有不同Co含量的Co-UiO-66。在氙灯照射和PMS同时存在下催化降解罗丹明B（RhB）,复合催化剂对RhB的降解效率远远高于纯UiO-66,甚至略高于均相Co2+/PMS体系。这源于UiO-66的大孔道和复合催化剂对可见光的强吸收。当钴的掺杂量为4%时催化降解率达到最高。捕获剂实验和EPR数据表明硫酸根自由基是主要活性物种。根据实验探究和相关文献,提出了一个可能的反应机理。最后通过循环实验证明了Co-UiO-66的稳定性优良。本论文第三章利用水热法和煅烧法合成不同的锆钴原子摩尔比的Co3O4/UiO-66复合催化剂。在氙灯光照下活化PMS催化降解RhB,Co3O4/UiO-66的催化降解性能比纯UiO-66和纯Co3O4更好。其中,当Zr:Co为0.8时催化降解效率达到最高。捕获剂和EPR实验表明,硫酸根自由基为主要活性基团。根据实验探究和相关文献,提出了一个可能的反应机理,最后通过循环实验证明了复合催化剂的稳定性良好。本论文第四章将p型半导体CoWO4与n型半导体UiO-66（Ce）复合。制备出不同的铈钴原子摩尔比的CoWO4/UiO-66（Ce）复合催化剂。在氙灯照射和PMS同时存在下降解RhB,CoWO4/UiO-66（Ce）的催化性能比纯UiO-66（Ce）和CoWO4更好。这源于UiO-66（Ce）和CoWO4之间构成了p-n异质结,由于能带交错实现了光生电子-空穴对有效分离。其中,当Ce:Co为0.3时催化降解效率达到最高。猝灭实验表明,硫酸根自由基为主要活性基团。根据实验探究和相关文献,提出了一个可能的反应机理,最后通过循环实验证明了复合催化剂稳定性优良。本文以金属有机骨架UiO-66作为基底,通过离子掺杂和半导体复合制备了三种类Fenton催化剂。这些催化剂的类Fenton效应可以通过光照得到加强,其高催化活性和优良稳定性在催化降解污染物领域有着极大的潜在应用价值。
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