【摘 要】
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近年来,随着城市的快速发展和工农业废水排放的日益增多,大量营养物质流入水体,导致水体富营养化严重,这使得有害藻华等环境问题频繁发生。藻类的大规模繁殖不仅影响景观环境,而且还会对水源造成污染,进而威胁饮水安全。传统的治理方法由于成本高、效果不稳定等缺陷使其应用受限。相较于当前主流除藻技术中存在的不足,光催化技术以其环境友好、高效且成本低、降解效果好等优点,近年来逐渐应用于环境领域。氯氧化铋（BiOC
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近年来,随着城市的快速发展和工农业废水排放的日益增多,大量营养物质流入水体,导致水体富营养化严重,这使得有害藻华等环境问题频繁发生。藻类的大规模繁殖不仅影响景观环境,而且还会对水源造成污染,进而威胁饮水安全。传统的治理方法由于成本高、效果不稳定等缺陷使其应用受限。相较于当前主流除藻技术中存在的不足,光催化技术以其环境友好、高效且成本低、降解效果好等优点,近年来逐渐应用于环境领域。氯氧化铋（BiOCl）作为半导体材料中的一种,因其具有优异的电子传输能力和高光学稳定性等优点受到学者们的广泛关注。但由于BiOCl的带隙值较大,仅在紫外光下显示良好的活性,所以其在实际应用中存在一定的限制。同时,藻类的趋光性的特点使其漂浮于水层表面,光催化剂难以与藻类充分接触,影响去除效率。针对上述亟待解决的问题,本实验以氯氧化铋（BiOCl）为基础,有害藻华中的铜绿微囊藻（优势藻种）为目标污染物,通过构建固溶体及与半导体材料复合相结合的方式对BiOCl进行改性,并以此制备漂浮型光催化剂。研究了此类样品的形貌特征及其在可见光下的对铜绿微囊藻光催化抑制性能。主要研究工作包括以下方面:1.通过水浴加热法和原位沉淀法,且以膨胀珍珠岩（EP）为载体,成功合成漂浮型BiOCl0.6I0.4/GO光催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、紫外可见漫反射光谱(（UV-Vis DRS）、X射线能谱分析（XPS）等方法对样品的组成和形貌结构进行了表征。通过光催化除藻实验发现,BiOCl0.6I0.4/GO/EP复合材料比BiOCl0.6I0.4/EP和GO/EP具有更宽的光响应范围和更强的光催化除藻效果,且在四次循环使用之后仍有较好的光催化活性。此外,自由基捕获实验证明光催化反应中光生空穴（h+）是藻类失活的主要活性物质。2.通过水浴法、沉淀法和煅烧法成功合成负载于膨胀珍珠岩表面的氧化锌（Zn O）,然后将其与BiOCl0.6I0.4相结合构成p-n型异质结构。并且对该系列光催化剂的组成、形貌、化学状态、光学性能进行了表征分析。结果表明,该复合材料比单一的BiOCl0.6I0.4和Zn O具有更高的光催化活性,在6h后对叶绿素a的去除率为89.28%。同时,在光催化作用下藻类的光合系统被破坏,藻细胞膜破裂,导致藻胆蛋白各组分含量降低,大量离子(K+、Ca2+、Mg2+)释放。最后,通过自由基捕获实验测定了光生空穴（h+）和超氧自由基（·O2-）是光催化反应中藻类失活的主要活性物质,并提出p-n型光催化反应机理。
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