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抗生素引起的水污染日趋突出,其有效治理受到人们的广泛关注。光催化技术在解决环境特别是水污染问题中发挥着至关重要的作用。然而,绝大部分的光催化剂在实际应用中存在对可见光的响应能力差和光生电子空穴对分离效率低的问题。因此,本论文采用掺杂、构建n-n异质结以及制备新型均相催化剂等策略来调控合成催化剂的能带结构与界面特性,从而拓宽光催化剂的吸收光谱和提高其光生电子空穴对的分离效率,进而提高水中抗生素目标的光催化降解效率。1.磷掺杂自敏化氮化碳微球(P-SSCN)光催化性能的研究自敏化氮化碳微球(SSCN)是一种常见的可见光催化剂,然而通过溶剂热法合成样品的表层是共价S-三嗪低聚物(TBO),在光催化过程中TBO会被作为目标降解物被逐渐分解,这导致了SSCN呈现出前期催化过程中对盐酸四环素(TC-HCl)降解效率低且波动大,而后期光催化效率随TBO量的减少先增加后减小的特点。为增强样品的光催化效率及稳定性,本实验以固体亚磷酸作为磷源,采用一步溶剂热法制备了不同磷掺杂量的P-SSCN。通过对样品进行元素分析和表征,发现绝大部分的P元素掺杂到了TBO中,少量掺杂到了CN骨架中。对样品进行TC-HCl光催化降解测试发现P-SSCN具有增强的光催化性能和稳定性,这可能归因于通过P掺杂不仅降低了TBO的自降解能力还改变了能带结构,从而拓宽了SSCN的光响应范围,提高了其光催化效率和稳定性。2.空心绣球状BiOBr/BiOI n-n异质结光催化性能的研究以Bi(NO3)3?5H2O、KBr、BiOI和乙二醇为前驱体,通过溶剂热法成功制备了空心绣球状x%BiOBr/BiOI n-n异质结(x表示BiOBr与BiOI的摩尔比值,其值分别为2、5、10、15)。以TC-HCl作为目标降解物探究样品的光催化性能。结果显示,制备的x%BiOBr/BiOI n-n异质结在可见光照射下显示出增强的光降解性能,x%BiOBr/BiOI光催化降解性能随着x的增加而增加,而后其光催化降解性能又开始降低。当x=5时的样品5%BiOBr/BiOI具有最佳的可见光催化降解TC-HCl能力,分别是BiOI和BiOBr的1.3和1.6倍。这是由于样品中n-n异质结的存在有效促进了光生电子空穴对的分离,进而提高了样品的光催化降解能力,并讨论了n-n异质结的形成机制。此外,捕获实验发现空穴(h+)和超氧化物自由基(?O2-)是光催化降解TC-HCl过程中的主要活性物质,通过系列实验证明5%BiOBr/BiOI光催化降解TC-HCl是一个完整的矿化过程,并提出了反应机理。3.新型棒状氰尿酸钾(K3[C6N7O3])均相光催化性能的研究将melon在强碱溶液中油浴加热处理合成了棒状结构的K3[C6N7O3],并被首次作为均相光催化剂应用于在可见光降解TC-HCl。该水溶性K3[C6N7O3]具有优异的可见光驱动的TC-HCl降解活性,其可见光催化降解TC-HCl的性能分别是P25、melon和g-C3N4的1.3、9和10倍。此外,K3[C6N7O3]还可作为高效非均相光催化剂,用于选择性去除乙醇中的TC-HCl。本实验为TC-HCl治理提供了一种新型的均相光催化剂,并开辟了氰尿酸盐在环保领域的新应用。综上,本论文通过制备磷掺杂氮化碳微球、构建BiOBr/BiOI n-n异质结以及制备新型K3[C6N7O3]均相催化剂从掺杂、构建异质结以及合成新的均相催化剂等三个策略来调控光催化剂的能带结构、界面电荷传输以及反应活性位,为开发用于可见光催化降解抗生素光催化剂提供了坚实的实验和理论基础。