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清洁水资源是维持人类生产和生活的重要保障,然而人类的生产生活造成了水体严重污染,从传统的无机重金属到繁杂的持久性有机污染物,水污染治理刻不容缓。因此,迫切需要一种高效可持续的环境修复技术来应对水污染问题。光催化技术作为一种新型净化手段,具有矿化能力强﹑绿色节能﹑操作简单的优势。在众多光催化剂中,卤氧铋(BiOX,X=Cl﹑Br﹑I)材料具有[Bi2O2]层与卤素原子层交替的层状结构,其内建电场有利于电荷分离,同时性质稳定,绿色无毒,是一类具有开发前景的光催化剂。然而,如何降低电子-空穴对的复合率以及拓宽光响应范围是卤氧铋材料亟待解决的两大难题。本文采用酞菁和卟啉化合物对溴氧铋(BiOBr)材料进行修饰,拓宽其在可见光区域的光响应范围,提高光生载流子的分离效率,进而增强材料的光催化性能。主要研究内容如下:1.铁酞菁(FePc)具有良好的稳定性和可见光响应特性,采用室温自组装法将其与BiOBr材料复合,构筑FePc/BiOBr复合催化剂。采用XRD﹑SEM﹑TEM﹑XPS﹑FT-IR﹑Raman等表征手段分析催化剂的结构﹑形貌和组成。通过光催化降解四环素(TC)和环丙沙星(CIP)来评估催化剂的光催化性能。结果表明,BiOBr和0.5 wt%FePc/BiOBr催化剂在120 min内对TC的降解率分别为63.6%和68.6%,对CIP的降解率在4 h后分别为24.4%和54.4%,0.5 wt%FePc/BiOBr对两种有机污染物的降解率分别提高了5.0%和30.0%。光电化学分析表明,FePc的引入拓宽了复合催化剂的光吸收范围,促进了光生载流子分离。结合ESR和自由基捕获实验确定了反应活性物种,给出了可能的光催化机理。2.四苯基卟啉(TPP)结构简单,来源易得,同时具有良好的稳定性和可见光吸收能力,采用一步溶剂热法使之与BiOBr材料紧密结合,原位构筑TPP/BiOBr复合催化剂。分析了催化剂的结构﹑形貌和组成。光催化降解结果表明,BiOBr和1 wt%TPP/BiOBr催化剂在120 min内对TC的降解率分别为50.3%和73.5%,对CIP的降解率在4 h后分别为41.6%和56.5%,1 wt%TPP/BiOBr对二者的降解率分别提升了23.2%和14.9%。研究显示,TPP的引入同样能够拓宽复合催化剂的光响应范围,促进光生载流子的分离与迁移。通过ESR和自由基捕获实验确定了反应活性物种,给出了可能的光催化机理。3.四羧基苯基卟啉(TCPP)具有羧基取代基,极性取代基团能够为其带来更好的电荷分离能力,采用室温自组装法原位构筑TCPP/BiOBr复合催化剂。分析了催化剂的结构﹑形貌和组成。光催化降解结果表明,BiOBr和0.5 wt%TCPP/BiOBr催化剂在120 min内对TC的降解率分别为46.6%和74.7%,对CIP的降解率在4 h后分别为37.2%和67.5%,0.5 wt%TCPP/BiOBr对二者的降解率分别提高了28.1%和30.3%。TCPP的引入有效提升了复合催化剂在可见光区域的光响应能力以及光生载流子分离与迁移效率。进一步验证了反应活性物种,并给出了可能的光催化机理。本论文采用酞菁与卟啉对BiOBr材料进行修饰,拓宽其光响应范围的同时提升了光生载流子的分离与迁移效率,这为半导体光催化剂的改性以及催化剂催化性能增强提供了一种新的思路。