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光催化氧化技术具有反应条件温和、反应速度快、氧化具有非选择性、能使有机物完全矿化成(CO2和H2O等多项优点,因此,光催化氧化技术在废水处理领域得到广泛应用。但是,目前光催化氧化技术存在光响应范围窄、载流子复合率高等缺点,为了解决这些问题需要对光催化剂进行改性。在改性催化剂中,铁系光催化剂由于其廉价易得、制备方法简单且具有合适的带隙、光响应范围宽等优势而受到欢迎。本工作以铁系光催化剂为基质,通过半导体复合、柱撑等手段制备铁系纳米复合材料,并进行光氧化降解酚类和染料废水的研究。主要研究内容及结论如下:(1)采用溶剂热法制备了爆米花状的ZnFe204-ZrO2复合微球,用XRD、SEM、TEM、BET等手段对催化剂的形貌结构进行表征;用UV-visDRS、PL等对催化剂的光学性质进行表征,并将其用于光催化降解2,4-二硝基苯酚模拟废水。实验结果表明:在模拟可见光下,ZnFe204-Zr02复合微球60min时可以完全降解10mg/L的2,4-二硝基苯酚,降解速率相对于ZnFe204和Zr02分别提升了 7.4和2.4倍。自由基捕获实验显示OH自由基是光催化产生的主要活性物种,并研究了可能的光催化机理。此外,ZnFe204-ZrO2复合催化剂具有较强的磁性,易回收,循环使用5次后,光降解性能仍然保持在90%以上。(2)采用水热法合成了磷钨酸铁柱撑蒙脱土复合催化剂(TPAFe-Mt),用XRD、SEM、XRF、BET、FTIR等对催化剂形貌结构进行表征;用UV-vis DRS等对催化剂光学性质进行表征。大角XRD显示TPAFe-Mt催化剂存在TPAFe晶型,小角XRD显示磷钨酸铁柱撑蒙脱土成功。在可见光下(λ>420nm)和H202存在下,TPAFe-Mt催化剂用于光芬顿降解甲基橙和酚类化合物(苯酚和2,4-二硝基苯酚)。结果显示,40min时可完全降解40mg/L的甲基橙,80min时TOC去除率达73.3%,同时对酚类化合物也有良好的降解性能。通过OH自由基捕获实验研究了可见光对降解反应的影响,发现光芬顿产生OH自由基的量是芬顿反应的3倍,并研究了光芬顿催化机理。循环5次后,TPAFe-Mt催化剂对甲基橙的降解性能仍然高达99.1%,铁离子只损失了 1.01wt%。此外,催化剂还具有易回收利用的优点。