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随着工业经济的发展以及人们生活水平的提高,环境问题日益引起人们的关注,特别是水污染问题,而使用高效的可见光催化剂清洁处理环境问题的技术越来越受到研究者的青睐。本论文首先采用水热法分别合成花状、棒状和球状三种不同形貌的ZnO催化剂以及采用水相法合成了 CdS量子点并用于敏化球状ZnO催化剂(CdS/ZnO)。其次,通过水热法制备了ZnO:B和ZnO:C高效非金属掺杂光催化剂。最后,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析法(EDS)和紫外可见分光光度计(UV-vis)等表征方法分别对样品性能进行了表征以及通过光降解甲基橙溶液的实验对样品的光催化性能进行了表征。得到的主要结论如下:(1)通过水热法用三种不同的操作方法合成了球状、花状和棒状三种形貌不同的ZnO光催化剂。研究可知:球状ZnO光催化剂具有最好的光催化活性和降解率(27.8%),分别是花状和棒状的1.56和3.8倍。(2)通过CdS量子点敏化球状ZnO制备了 CdS/ZnO复合光催化剂,主要考察了敏化时间和敏化温度两个主要因素对CdS/ZnO光催化剂催化性能的影响。研究表明:当室温下敏化时间为2h和敏化温度为60 ℃敏化2h时,CdS/ZnO光催化剂有最好的光催化活性和最快的降解速率,分别达到39.5%和41.4%的降解效果,其降解速率分别是未敏化ZnO的1.54倍和2.09倍。(3)采用水热法成功制备了 B掺杂的球状ZnO光催化剂,考察了不同浓度B的掺杂量对球状ZnO光催化性能的影响,得到非金属B掺杂球状ZnO的最佳浓度为0.7%。当B掺杂量为0.7%时制备的光催化剂光催化3 h可降解甲基橙达到81.5%,是纯ZnO降解效果(44.6%)的1.83倍,具有最好的光催化活性。(4)利用水热-煅烧两步法制备出了不同C浓度掺杂的ZnO光催化剂,主要讨论了 C掺杂浓度对ZnO光催化性能的影响及其降解的可能性机理。当C掺杂量为9%时制备的样品达到最佳的光催化性能。C掺杂能够有效地降低电子-空穴复合率和ZnO的带隙能,增强了 ZnO:C催化剂在可见光下的光响应。ZnO:C催化剂光催化降解甲基橙3 h,降解效率最高可达到90.5%,是原ZnO降解率(42.6%)的2.12倍,其降解反应为准一级动力学反应,9%C掺杂ZnO有最大降解速率,是原始ZnO光降解速率的6.3倍。