摘要: 近年来，染料废水和抗生素制药废水严重危害了水体环境与人类的健康，从而引起了社会的广泛关注。半导体光催化氧化技术因其具有独特的优势：反应条件温和，无毒无害，环境友好，并且可以直接的利用太阳光作为能源，因此在处理染料及抗生素制药废水方... 展开 近年来，染料废水和抗生素制药废水严重危害了水体环境与人类的健康，从而引起了社会的广泛关注。半导体光催化氧化技术因其具有独特的优势：反应条件温和，无毒无害，环境友好，并且可以直接的利用太阳光作为能源，因此在处理染料及抗生素制药废水方面展现了良好的应用前景。然而，目前在光催化处理水中微量有机污染物方面主要存在效率低、催化剂不稳定以及催化剂不易回收等方面的缺陷。因此，研制出一种新型，高效，易回收的光催化材料是目前的研究关键。 本文制备了CuFe2O4和CuFe2O4/AgBr磁性复合光催化剂，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和振动样品磁强计（VSM）对所制备的催化剂的结构、形貌等进行表征，并在模拟太阳光下分别以甲基橙（MO）和盐酸四环素（TCH）作为目标污染物，对所制备的光催化剂的光催化性能进行对比探究。本论文的主要研究内容如下： 1.以Cu(NO3)2·3H2O和Fe(NO3)3·9H2O为原料，分别采用溶胶-凝胶法、化学共沉淀法和水热法，制备了CuFe2O4光催化剂，并对其进行表征； 2.以MO为目标污染物，在反应体系中加入H2O2，考察了合成方法、表面活性剂和络合剂、H2O2的浓度、MO的初始浓度、催化剂用量、无机盐的种类及浓度对产物光催化性能的影响。研究表明，合成方法对最后产物的光催化性能影响较大，具体排序为：溶胶-凝胶法>化学共沉淀法>水热法。溶胶-凝胶法中选用不同的络合剂所合成产物对于MO的脱色速率有影响而对脱色率影响不大，在模拟太阳光的照射下，选用的三种络合剂所合成的产物两个小时对MO的脱色率均能达到98%以上。另外，H2O2的浓度，MO的初始浓度以及光催化剂用量对MO的脱色率均有不同程度的影响。采用溶胶-凝胶法，以酒石酸为络合剂时，H2O2的浓度为80 mmol/L，MO溶液的浓度为20 mg/L，催化剂的浓度为1.00 g/L时，MO的脱色率最高，在模拟太阳光下照射两个小时达到99%。 3.以酒石酸作为络合剂，采用水热法制备了p-n型CuFe2O4/AgBr异质结光催化剂，用于降解盐酸四环素模拟的抗生素废水，当铁酸铜的质量分数为40%，盐酸四环素的浓度为20 mg/L，光催化剂的浓度为2.00 g/L时，盐酸四环素的降解率最高，在350 W氙灯模拟太阳光下照射2 h，降解率达到93%。文章最后对光催化降解TCH的动力学和可能的机理进行了进一步探究。 收起