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石油开采和利用不可避免的会造成土壤污染,在其修复技术中光催化技术备受青睐。半导体光催化剂能够利用光能将有机污染物矿化分解为无毒无害的小分子化合物,在环境修复领域具有广阔的应用前景。石墨相氮化碳作为一种新型的半导体聚合物,是光催化领域研究的热点材料。但其自身存在可见光利用率低、光生载流子易复合、比表面积较小、在反应体系中易团聚等弊端,在一定程度上制约了其在光催化领域的推广和应用。本论文针对氮化碳自身存在的缺陷,在不破坏半导体材料基本结构的基础上,采用不同的手段对其进行了结构优化和性能升级。主要包括:(1)通过高温煅烧法和浸渍法相结合制备了新型的复合光催化剂生物炭负载钾/磷掺杂石墨相氮化碳,并通过多种手段对其结构、形貌和光学性质进行了表征。结果表明,元素掺杂有效改善了氮化碳的能带结构,生物炭的负载避免了氮化碳在反应体系中的团聚现象。(2)以我国新疆克拉玛依石油污染土壤为样本,测得总石油烃浓度为28.21 g·kg-1,污染程度较为严重,利用所制备催化剂对石油污染土壤进行降解,通过紫外分光光度法和气相色谱-质谱联用技术对其测定,所得结果证明了所制备催化剂对油污土壤具有明显的降解效果。由于石油烃成分复杂,选择石油烃中代表性多环芳烃萘作为标准样品,进一步研究催化剂的活性和稳定性。(3)通过单因素筛选实验和正交试验研究了生物炭负载钾掺杂石墨相氮化碳复合光催化剂对萘的光催化降解效果,单因素筛选的最佳结果为:光照时间180 min,初始物浓度为20 mg·L-1,催化剂投加量为50 mg,催化剂负载比例为1:0.8,降解率为82.19%,正交试验极差分析各因素对萘的影响程度为:光照时间>初始物浓度>不同负载比例>催化剂用量。进一步通过气相色谱-质谱联用技术测定了光催化降解萘的中间产物,主要为萘酚、萘醌、醛类和羧酸类物质,以此为依据提出了可能的机理路径,为开发潜在的石墨相氮化碳基光催化剂提供了理论依据。(4)通过单因素筛选实验和正交试验研究了生物炭负载磷掺杂石墨相氮化碳复合光催化剂对萘的光催化降解效果,单因素筛选的最佳结果为:光照时间180 min,初始物浓度为20 mg·L-1,催化剂投加量为50 mg,催化剂负载比例为1:1,降解率为76.41%,正交试验极差分析各因素对萘的影响程度为:光照时间>不同负载比例>催化剂用量>初始物浓度。进一步并比对了两种不同复合型光催化剂对萘的光催化效果影响,为污染修复领域光催化剂的选择提供了多种可能。(5)利用微波诱导和催化氧化协同作用降解萘,分别考察了纯微波诱导,微波诱导生物炭、氮化碳、钾掺杂氮化碳和生物炭负载钾掺杂氮化碳对萘的降解效果,其结果分别为4.32%、28.48%、58.69%、72.54%和93.76%。其中复合型催化剂对萘的降解效果最好,是由于微波辐射能使生物炭表面形成高温电弧、氮化碳被激发形成爆炸微域,进而与反应体系中空气和水反应生成羟基自由基,而后进攻萘使其降解。