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海洋污损生物是海洋产业中长期以来一直关注的重要焦点,随着航运事业的发展和海洋开发的力度日益增加,生物污损问题也变得更为常见和严峻。光催化技术产生的强氧化自由基团可以杀死附着在涂层表面的海洋细菌,阻止后续大型污损生物的附着。本文利用半导体光催化技术,将二维共轭材料与传统光催化材料TiO2和新型光催化剂Ag2WO4、BiOIO3进行结合,以发挥二维共轭材料的吸附性和电子转移特性,使复合光催化剂具有更高的光催化效果。将改性后的复合光催化剂用于改性氟碳树脂涂层(PEVE),以提高涂层的防污性能。现将主要成果总结如下:(1)通过水热法制备了 graphene/TiO2复合光催化剂,并对PEVE涂层进行改性,在紫外光照条件下测试了复合涂层的防污性能。结果证明,graphene/TiO2的加入对涂层的防污性有明显的提升,石墨烯的高导电性能够快速转移TiO2光生电子,为光催化反应提供了更多的活性位点;而且石墨烯的高疏水性也有利于减少亲水性TiO2对涂层疏水性的影响。(2)采用 g-C3N4对 Ag2WO4进行改性,g-C3N4(0 0 2)晶面和β-Ag2WO4(113)晶面强烈的化学吸附作用,使得光催化活性更高的亚稳相β-Ag2WO4可以稳定存在。将g-C3N4/Ag2WO4用于改性PEVE涂层,复合涂层在可见光下具有很好的灭菌性能,光照90 min后的灭菌率接近了100%。g-C3N4与Ag2WO4之间形成的Z型异质结,加快了光生电子的分离和转移,使光催化效率提高的同时又抑制了 Ag2WO4的光腐蚀性。(3)微波水热法合成了 BiOIO3以及g-C3N4/BiOIO3复合光催化剂,用于改性PEVE涂层。该复合涂层在可见光下展现出非常优异的光催化活性,在可见光照45 min后的灭菌率可达98%以上。g-C3N4缩短了 BiOIO3的禁带宽度,使其具有良好的可见光相应能力,并且可产生强氧化自由基,有利于光催化灭菌反应的进行。二者之间的Z型电子传输机制提高了光生电子和空穴的分离效率,使其快速参与进光催化反应进程中。