【摘 要】
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针对当今突出的环境问题,本论文采用微波法合成了低维纳米复合材料,利用光催化协同其他高级氧化技术,对水体中的持久性有机污染物和室内气体污染物进行降解。微波合成的低维复合材料中,主催化剂为高活性位点暴露的一维结构,助催化剂为高介电常数的二维材料。通过液相微波在二维材料基底上原位生长一维材料,构筑一维/二维界面。此外,利用该二维基底(石墨烯,MXene)在微波辐照下的超热效应,在固相条件下,对一维/二维
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针对当今突出的环境问题,本论文采用微波法合成了低维纳米复合材料,利用光催化协同其他高级氧化技术,对水体中的持久性有机污染物和室内气体污染物进行降解。微波合成的低维复合材料中,主催化剂为高活性位点暴露的一维结构,助催化剂为高介电常数的二维材料。通过液相微波在二维材料基底上原位生长一维材料,构筑一维/二维界面。此外,利用该二维基底（石墨烯,MXene）在微波辐照下的超热效应,在固相条件下,对一维/二维界面进行热还原和改性,增强了复合材料界面结合力,在催化过程中有利于电子的高效迁移,也可促进气相反应中分子氧的活化。本文材料合成方法及对含碳材料性质的利用对低维复合材料的设计和应用具有一定的意义。本论文的主要研究内容和创新点在于:1.固相微波构筑混合价态WO3-x-rGO用于光-Fenton协同降解BPA的研究利用石墨烯的微波超热效应,采用微波醇热法,合成了一维WO3纳米线/rGO复合结构。通过固相微波辐照对WO3/rGO进行热还原,在WO3表面营造了还原态的W4+。结合Fenton作用,利用W6+/W4+的过渡实现Fe3+到Fe2+的转化,促进Fenton反应持续产生活性氧物种,解决了Fenton反应对试剂的消耗问题。2.微波合成MnO2纳米线/MXene复合材料及其光催化协同降解甲醛的研究采用微波水热法,利用MXene（Ti3C2）材料的微波超热效应,使MnO2纳米线生长于MXene表面。通过刻蚀和剥离得到了薄层MXene,调节了薄层结构MXene的相对含量,使MnO2纳米线与MXene形成有效的线面接触。将其利用在光热催化降解甲醛上,实现了MXene光热活化分子氧,辅助MnO2催化甲醛降解。3.微波合成NH2-MIL-53（Al）纳米带/rGO复合材料及其吸附光催化协同降解甲醛的研究。针对无机半导体材料对甲醛去除缓慢的现象,考虑吸附作用快速降低甲醛浓度,实现吸附和光催化作用的一体化。利用GO的微波超热效应,控制合成NH2-MIL-53（Al）纳米带/rGO复合材料,将其应用于甲醛的吸附-光催化降解,实现了无光照条件下甲醛的吸附去除,光照条件下甲醛的催化降解和转化。
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