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石墨相氮化碳(g-C3N4)因其具有易制备、环保、良好的电子结构和理化性质稳定性等优点受到众多科研团队的追捧。然而,由于g-C3N4比表面积较小,对可见光的利用率不高,光生电子-空穴易复合,严重降低了它的光催化活性和稳定性。为提高g-C3N4的光催化活性,本论文利用量子点作为保护层对其进行表面修饰,再与羟基氧化铁进行复合制备零维/二维石墨相氮化碳/羟基氧化铁(0D/2D g-C3N4/Fe OOH)复合光催化材料,并将其应用于可见光和光芬顿催化体系降解双酚A。通过多种表征手段,对复合材料的光催化性能及降解机理进行探讨。主要研究内容及结论如下:(1)合成了0D/2D g-C3N4/Fe OOH复合光催化材料,通过多种表征手段对复合材料的晶体结构(XRD),微观形貌(SEM、HRTEM),比表面积和孔特性(BET),化学键以及化学价态(XPS、FT-IR)进行分析。结果表明:复合材料成功制备,且其比表面积显著增大。(2)对0D/2D g-C3N4/Fe OOH复合材料在可见光下降解双酚A的性能进行了系统研究。在可见光下,反应180 min后,0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3复合材料对BPA的降解率可达95.18%。0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3对BPA的降解速率为0.01348 min-1,是g-C3N4的14.4倍,g-C3N4/Fe OOH的6.8倍和0D/2D g-C3N4的4.3倍。同时,对光催化反应过程中的反应条件进行了影响因素分析,得到如下最优条件:量子点投加量为30 m L,催化剂投加量为0.6 g/L,光照强度为500 W,BPA初始浓度为10 mg/L。经过四次循环重复实验后,0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3对BPA的光催化活性只有小幅度的减弱,降解效率仍保持在75%。自由基捕获实验表明在BPA降解的过程中,超氧自由基(·O2-)起主导作用,其次是羟基自由基(·OH)和空穴(h+)。(3)对0D/2D g-C3N4/Fe OOH复合材料在光芬顿体系中降解双酚A的性能进行了研究。在光反应时间为30 min,光照强度为500 W,催化剂投加量为0.6 g/L,BPA初始浓度为10 mg/L时,0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3在光芬顿体系中能将BPA完全降解。对不同影响因素(如p H值、H2O2浓度、光照强度和BPA初始浓度)对BPA降解的影响进行了探讨。得到如下最优条件:溶液p H=5,H2O2浓度为2m M,光照强度为500 W,BPA初始浓度为10 mg/L。经过五次循环回收再利用实验后,0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3对BPA的光催化活性只有极小幅度的减弱,降解效率仍保持在92.3%。根据自由基捕获实验结果,自由基的贡献程度遵循以下规律:·OH>·O2->h+。(4)UV-vis表明复合材料的吸收光谱明显红移,吸收波长向长波长(780nm)转移,对可见光的吸收强度也逐渐增强。计算了0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3的禁带宽度,进而推算出了g-C3N4和Fe OOH的能带位置,提出了Z-型异质结光催化机制。电化学测试和荧光光谱测试分析结果显示,0D/2D g-C3N4/Fe OOH-3复合材料表面的光生电子-空穴对的分离效率显著增强。(5)根据中间产物推测了BPA降解路径。结果表明:BPA的降解主要分为三个步骤:首先将BPA氧化为单环有机物;接着开环形成链烃;最后转化为CO2和H2O。