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光催化技术可以直接利用太阳光降解和矿化水与空气中的各类污染物,因此,利用半导体纳米材料作为光催化剂的多相光催化技术已成为国际研究的热点之一。本文使用Triton X-100/正己醇/环己烷/水微乳液合成了BiOI-TiO2复合纳米材料,并使用所合成材料降解有机污染物,对表面活性剂/污染物复合体系的光催化降解情况进行了研究。本论文的主要研究工作如下: 1.采用环己烷/TX-100/正己醇/水反相微乳液体系合成了一系列BiOI-TiO2复合纳米材料,并用同样的方法合成了纯BiOI、TiO2,采用XRD、FT-IR、TG-DSC、BET、TEM、SEM、UV-Vis等表征方法对所合成材料进行了表征,使用甲基橙作为模拟污染物初步探讨了降解效果及光催化机理。结果表明:BiOI-TiO2复合材料在可见光下降解效果明显。其原因可能是BiOI、TiO2的异质结可以有效的减缓电子-空穴的复合。此外,样品的高结晶度、多孔结构、大的比表面积以及合适的禁带宽度使其具有良好的光催化效果。 2.研究了BiOI-TiO2复合材料光催化降解2,4-DCP的可行性,对不同实验条件下2,4-二氯酚的降解效果进行研究并对降解的中间产物进行了初步分析。结果表明:废水中的2,4-二氯酚可以很好的被所合成纳米光催化材料去除,且效果大大优于市售P25。2,4-二氯酚的去除率受催化剂中Bi与Ti的摩尔比、催化剂投加量、pH值的影响。当Bi与Ti的摩尔比为75%、催化剂投加量达到0.5g/L时,光催化效果最好。溶液的初始pH值影响了2,4-二氯酚在催化剂上的吸附效果,酸性条件下吸附效果较好,但是在中性及碱性条件下光催化效果较好。所合成75%BiOI-TiO2材料催化性能远远优于机械混合BiOI+TiO2。催化剂的回收试验表明,催化剂有着良好的沉降及分离特性,且多次利用后光催化效果变化不大,具有良好的稳定性及实际应用价值。通过反应过程中2,4-DCP浓度与TOC、Cl-的浓度测定,以及反应中主要苯酚、2-氯酚、4-氯酚的浓度测定,对反应的中间产物进行初步分析。 3.对非离子表面活性剂TX-100和2,4-二氯酚复合体系进行了光催化研究,探讨了非离子表面活性剂加入量对2,4-二氯酚降解的影响,分析了TX-100在反应中的浓度变化情况以及pH值对降解的影响。选取了三种类型的表面活性剂,研究了阴离子、阳离子及非离子表面活性剂对污染物降解效果的对比。 结果表明:在TX-100/2,4-二氯酚复合体系中,当TX-100加入量在临界胶束浓度时对2,4-二氯酚的降解效果最好,非离子表面活性剂的浓度变化表明,TX-100与2,4-二氯酚在降解过程中存在竞争作用。对初始pH值的研究表明,酸性条件下对2,4-二氯酚的降解效果明显,而中性及碱性条件下对TX-100的降解更有利。三种类型的表面活性剂对2,4-二氯酚降解影响的结果显示,阳离子表面活性剂对污染物的吸附效果更好,因此光催化效果更好。