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金属硅酸盐是一种常见的无机含氧酸盐,在自然界中分布广泛,约占地壳含量的95%,占矿物总数的1/4;硅酸盐的基本结构单元主要为[SiO4]4-,SiO4四面体很容易扭曲和极化,形成内部极化场,可以有效促进光生载流子的分离;不同配位的过渡金属阳离子不仅可以促进光生载流子在金属-氧多面体之间的迁移,而且可以增强光吸收,有利于提高光催化活性。因此,金属硅酸盐材料的设计合成以及在光催化领域的应用探索具有重要理论和实际意义。本论文主要制备了Zn2SiO4纳米晶、非晶硅酸铁钠纳米片、Na FeSi2O6纳米线三种硅酸盐材料,研究了它们对废水中有机染料的吸附和光催化降解性能。具体研究内容如下:(1)采用低温水热法合成了鸟巢状和纳米棒束状两种形貌的Zn2SiO4纳米晶。合成纯相Zn2SiO4的最低温度为120℃,远低于文献报道的结果。通过改变水热温度和初始反应溶液的pH值能够有效调控样品的组成和形貌。在紫外光(主波长为254 nm)作用下,Zn2SiO4纳米晶对于多种有机污染物均表现出优异的光催化降解活性和稳定性。与传统的ZnO相比,Zn2SiO4的光生空穴氧化能力更强、活性超氧自由基浓度更高、Zn原子参与构筑的多面体结构更稳定,所以具有更好的光催化性能。(2)采用一步溶剂热法合成了非晶硅酸铁钠纳米片。纳米片的直径约为50 nm、厚度约为2-5 nm,纳米片相互堆叠,形成了介孔结构,比表面积为135.19 m2 g-1。由于静电作用,表面带负电的非晶硅酸铁钠能够选择性地吸附水溶液中的次甲基蓝、次甲基紫、孔雀石绿、甲基绿等阳离子染料,表现出优异的阳离子识别性能。详细探讨了非晶硅酸铁钠纳米片对次甲基蓝的吸附动力学和内扩散机制,运用Langmuir吸附等温模型拟合实验数据得到非晶硅酸铁钠纳米片对次甲基蓝的最大吸附量为239.6 mg g-1。非晶硅酸铁钠在可见光(420nm<λ<800 nm)和H2O2作用下,对RhB表现出优异的催化降解性能,是一种新型光-Fenton催化剂。(3)采用一步水热法成功制备出高结晶度的NaFeSi2O6纳米线。初始溶液pH值、溶剂种类和水热温度对样品的组成和形貌具有显著影响。在反应温度为180℃、pH为12的水热条件下可以得到结晶良好的NaFeSi2O6纳米线,该纳米线长0.8-1.2μm,直径约5 nm。NaFeSi2O6纳米线的形成机理是典型的成核-熟化过程。NaFeSi2O6纳米线也可作为新型光-Fenton催化剂,在可见光(420 nm<λ<800 nm)和H2O2作用下,对RhB废水溶液表现出优异的催化降解性能。