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随着快速的工业发展,产生的大量各类污染物直接影响着人类的居住环境和长期的社会与环境的可持续发展。其中可溶性染料废水与不溶性油水污染物对自然环境和人类健康造成了巨大的威胁。本论文使用改性的g-C3N4光催化剂对有机染料进行光催化降解并讨论其机理。然后把g-C3N4引入到石墨烯膜中,制备出具有光催化性能的复合膜,并对染料-油水混合液进行截留和分离处理。首先,通过三聚氰胺热聚合的方法制备石墨相碳化氮(g-C3N4),然后利用多巴胺对g-C3N4进行表面修饰,形成聚多巴胺和石墨相碳化氮(PDA/g-C3N4)复合材料。使用FTIR、XRD、SEM、TEM、BET、XPS、DRS、PL和光电流等检测手段,考察了 PDA/g-C3N4复合材料的结构形态和光学性质。PDA/g-C3N4复合材料中的PDA主要作用表现为增强光的吸收、加快g-C3N4上的光电子转移、增强吸附性和提供反应位点。材料的光学性质也说明,复合材料中PDA含量越高,对光吸收能力也随之增强。相比纯的g-C3N4催化剂,10%PDA/g-C3N4样品在180min对亚甲基蓝的(MB)的降解效率达到97%而表现出优异的催化性能;此外催化剂循环使用4次后的降解效率仍大于90%。作为表面修饰剂的PDA含有大量的半醌和醌官能团,能够快速分离和接收g-C3N4光激发产生的电子,避免空穴-电子的结合,从而提高了纯g-C3N4的催化性能。其次,把氧化石墨烯(GO)与石墨相碳化氮(g-C3N4)均匀混合,并使用多巴胺(DA)对其进行修饰改性,制备出RGO/PDA/g-C3N4复合材料。然后,通过减压抽滤的方式,把制备的复合材料抽滤在商业的醋酸纤维素(CA)膜上形成RGO/PDA/g-C3N4复合膜,和能从CA膜上剥离下来的RGO/PDA/g-C3N4独立膜。使用 XRD、SEM、TEM、XPS、AFM、DRS 等检测对合成的 RGO/PDA/g-C3N4复合材料和膜进行结构表征。最后,讨论膜对染料和油水乳液的截留和分离性能。并在可见光,考察了 RGO/PDA/g-C3N4复合膜同时的分离油水乳液和光催化降解截留的MB染料。结果表明,复合膜中g-C3N4含量增加,膜通量也随之增加;膜对油水乳液的分离率和亚甲基蓝(MB)的截留率分别为99.5%和99.8%,并在可见光的照射下,通过5次循环利用,复合膜仍能够保持高的分离率和截留率。