【摘 要】
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近年来,光催化技术用于处理水中污染物的过程已被广泛研究,太阳能中紫外光仅占5%,为了能高效利用太阳能,开发在可见光下具有高效降解性能的光催化剂成为首要任务。石墨相氮化碳（g-C3N4）材料因其无毒、易于制备且具有较好的可见光催化效应等优点而作为可降解有机污染物的光催化剂。但g-C3N4单体作为光催化材料具有一定缺陷,如常规热聚合法制备的块状g-C3N4的光响应较弱,导致对可见光的利用率较低,因此本
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近年来,光催化技术用于处理水中污染物的过程已被广泛研究,太阳能中紫外光仅占5%,为了能高效利用太阳能,开发在可见光下具有高效降解性能的光催化剂成为首要任务。石墨相氮化碳（g-C3N4）材料因其无毒、易于制备且具有较好的可见光催化效应等优点而作为可降解有机污染物的光催化剂。但g-C3N4单体作为光催化材料具有一定缺陷,如常规热聚合法制备的块状g-C3N4的光响应较弱,导致对可见光的利用率较低,因此本文通过对g-C3N4改性及与匹配的半导体构建半导体复合材料等来改善其光催化活性,主要研究内容及结果如下:（1）采用原位水热自组装方法制备了一种基于Ti O2带（Ti Bs）和介孔g-C3N4纳米片（MCN）的类似电缆状的光催化剂Ti Bs@MCN,通过对单体及不同比例的Ti Bs@MCN在可见光下进行甲基橙（MO）和亚甲基蓝（MB）的光催化降解测试来判断其光催化性能。结果显示,在模拟可见光照射下,Ti Bs与MCN的比例为1:7时（TMCN 1:7）光催化剂在60 min内对MB和MO的降解率分别为86.7%和98.8%。TMCN 1:7表现出了最佳的降解效果,其降解速率常数分别为0.066 min-1（MO）和0.031min-1（MB）,分别是MCN的10倍和3倍。（2）将金属盐DMF溶剂回流法合成四羧基苯基卟啉铁对g-C3N4纳米片（CNNS）进行掺杂改性,制备不同掺杂量的四羧基苯基卟啉铁敏化g-C3N4纳米片（Fe TCPP@CNNS）复合材料,通过所制备材料对污染物对硝基苯酚（4-NP）的降解率来判断材料的光催化降解性能,研究表明,在模拟可见光照射下,Fe TCPP的掺杂量是CNNS含量的3%时（3%Fe TCPP@CNNS）表现出高的降解率,在60 min内对4-NP的降解率达到92.4%,其降解速率常数为0.037 min-1,是CNNS降解速率常数的5倍。将3%Fe TCPP@CNNS进行5次循环光降解实验后仍能保持对模拟污染物（4-NP）高效的降解效率,表明该光催化复合材料具有良好的光催化效率及稳定性,通过活性捕获实验确定了·O2-是光催化降解4-NP的主要活性物质并提出了相关机理。（3）利用水热法制备CNNS@Bi2WO6和Fe3O4@CNNS/Bi2WO6（FCB）复合材料,并通过对罗丹明B（Rh B）和四环素（TC）的降解性能来判断所制备材料的光催化活性,相比于CNNS@Bi2WO6复合材料,适当含量的Fe3O4@CNNS与Bi2WO6复合制备出的复合材料表现出更宽的吸收边缘,扩展了更大的可见光区域。Fe3O4@CNNS与Bi2WO6微花复合制备的三元复合材料表现出优异的光催化降解性能,其中复合光催化剂（7%-FCB）在60 min内对Rh B和TC的降解率分别为94.5%和91.5%,降解速率常数分别为0.0424 min-1和0.03499 min-1,又通过循环实验和活性捕获实验确定了复合光催化剂7%-FCB的稳定性以及相关的光催化机理。
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