磁性納米Fe2O3-Fe3O4@BiOBr光催化材料的制備及對有機污染物降解的性能研究.pdf

1、當(dāng)前，水環(huán)境中微量有機污染物的持續(xù)增加已經(jīng)給水生態(tài)系統(tǒng)及人類的健康帶來了很不利的影響，其中抗生素類和染料類有機污染物已成為近幾年關(guān)注的熱點。半導(dǎo)體光催化技術(shù)能夠利用豐富的太陽能來降解有機污染物，這對全球新能源開發(fā)和環(huán)境治理有重要的意義。然而，像二氧化鈦類傳統(tǒng)異相光催化材料有著很寬的能帶間隙，使得其對太陽光的利用率不高;同時，產(chǎn)生的電子和空穴很容易復(fù)合、量子產(chǎn)率較低。為了使光催化技術(shù)進一步走向?qū)嵱没?，發(fā)展新型高效的可見光光催化材料體系是必

2、然趨勢。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，鉍系化合物具有優(yōu)異的可見光光催化活性，這就為發(fā)展實用高效的半導(dǎo)體光催化提供了重要的基礎(chǔ)。本文主要研究磁性納米材料Fe2O3@BiOBr和Fe3O4@BiOBr的合成及理化性質(zhì)的表征并研究了對選擇的染料和抗生素類有機污染物在可見光照射下的去除機制、降解途徑及降解產(chǎn)物的毒性，同時研究了在外加磁場作用下實現(xiàn)降解后溶液中的納米材料分離與再利用。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過水熱/共沉淀的方法合成了磁性納米Fe2

3、O3@BiOBr和Fe3O4@BiOBr催化劑;通過參數(shù)表征知道催化劑有著較好的形貌特征、較小的能帶間隙、易于分離回收等特點。⑵通過對染料的降解效果研究可以知道磁性納米BiOBr@Fe2O3與BiOBr@Fe3O4催化劑對RhB和MO都有著較好的降解效果，在光照60分鐘的時候基本能降解完全。比較而言，BiOBr@Fe3O4的降解效果要優(yōu)于BiOBr@Fe2O3。為此，篩選出了催化活性更好、效率更高的磁性納米Fe3O4@BiOBr催化劑作

4、為進一步研究的對象。⑶以諾氟沙星(NFLX)作為目標(biāo)污染物，考察了四種活性基團·O2-、1O2、·OH、h+對整個降解過程的影響，試驗結(jié)果表明四中自由基對降解過程的貢獻大小為·O2-＜1O2＜·OH＜h+，且羥基自由基主要是由于空穴與水分子的作用而產(chǎn)生;同時，考察了不同濃度的Fe3+、HCO3-、溶解性有機質(zhì)(DOM)以及不同pH情況下對降解過程的影響，研究結(jié)果顯示，F(xiàn)e3+、HCO3-對諾氟沙星的降解過程影響不明顯，并且溶解性有機質(zhì)對