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金属有机框架(MOFs)是一类由有机单元连接金属离子或簇构筑而成的杂化晶态多孔材料。MOFs的网络结构有序多变性,材料的形态、比表面积和孔隙等可调节制备,还可以和其他材料单元复合制备,获得其他单元性能修饰的多孔材料等优点,在材料领域具有极大的研究价值,从而引起许多科研人员的关注,尤其应用在环境污染控制领域。单一MOFs及其复合功能材料的制备研究仍是材料领域研究的热点,旨在制备结构稳定性好,催化降解污染物速率快,循环稳定性好的MOFs材料。MIL-88A是一种具有代表性的MOF材料,其晶体结构类型为六角形(P-62c),每个Fe(III)与6个富马酸配体的μ3-O配位形成Fe-O簇,再由富马酸连接成三聚体,最终形成具有孔和笼(5~7?)的三维骨架结构。本论文在MIL-88A现有的研究基础上,以浸渍法、机械研磨法、重结晶法等多种方法制备结构稳定,应用范围广且绿色环保的MIL-88A及其复合功能材料,将制备的材料进行结构、形貌和光电性能表征,并研究了催化剂在水污染控制中的应用,为MOFs材料结构功能化制备、复合材料制备方式及降解水中有机污染物提供了重要借鉴。本论文从以下几个方面进行:1.通过改变反应溶剂的用量配比,使用溶剂热法制备出三种形貌的MIL-88A,将制备好的MIL-88A分别与Ag3PO4通过浸渍法制备出复合催化剂,通过降解苯酚溶液,筛选出与Ag3PO4复合的MIL-88A降解苯酚性能较好的催化剂,为r-MIL-88A@Ag3PO4;同时改变r-MIL-88A与Ag3PO4的质量配比,筛选出降解苯酚活性好的配比为r-MIL-88A@6%Ag3PO4。对r-MIL-88A@6%Ag3PO4表征进行结构形貌和光电性能分析表征。结果表明,溶剂热法制备出三种形貌的MIL-88A,且MIL-88A与Ag3PO4成功负载在一起;光电性能分析,复合材料的催化活性高于单一的催化剂。催化降解苯酚条件优化:苯酚初始浓度为0.1 g/L,r-MIL-88A@6%Ag3PO4浓度为0.1 g/L降解150 m L的苯酚,H2O2的添加量为9.5 mmol/L,溶液p H为7条件下,降解效率达到99.7%,在酸性条件下降解效果更佳。在后续几章实验中MIL-88A均使用本章筛选的棒状结构的MIL-88A。2.通过前章实验筛选出MIL-88A的降解污染物活性最好的形貌,且Ag3PO4是一种光腐蚀现象比较严重的催化剂,制备出的材料的结构稳定性和循环使用寿命低,且成本较高,在实际生产中应用会受到限制。本章采用C3N4为原料,制备成本降低,且C3N4是一种光敏性极好的催化材料,结构稳定性好,不易被腐蚀分解。三种形貌g-C3N4和MIL-88A采用球磨法(BM)耦合,使得g-C3N4和MIL-88A之间具有强协同作用。在实验中证明C3N4的形貌对MIL-88A@g-C3N4的光催化污染物效率有显着影响,其影响顺序为TCN(管状C3N4)>RCN(棒状C3N4)>BCN(块状C3N4)。同时改变TCN与MIL-88A的质量配比,筛选出降解污染物活性最好的配比,对制备材料进行形貌结构表征和光电性能表征,相同催化反应条件下光催化活性最佳的材料为6%MIL-88A@TCN。这种复合材料更好能更好的分离h+-e-对,促进了ROS的产生,同时复合材料降解苯酚的效率,分别是单一TCN降解苯酚效率的241.5倍和单一MIL-88A降解效率的6.3倍。同时催化剂的循环稳定性有所提高,循环5次后,降解苯酚效率依然高于90%,该研究对推动Fe-MOF和g-C3N4在废水修复中的大规模应用具有重要意义。3.MIL-88A与C3N4通过球磨法耦合制备催化剂,与MIL-88A@Ag3PO4相比,催化降解苯酚的效率以及循环稳定性有着明显的提高,但TCN的制备需要马弗炉高温煅烧和有机溶剂超声,离心洗涤,制备过程太过复杂,且在降解苯酚废水的实际应用中,存在催化剂投加量过大的问题和在酸性废水中应用使用寿命低等缺点。为了减少MIL-88A的失活,提高催化剂耐酸性,简化催化剂的制备过程,本研究通过重结晶方法将PDI负载在MIL-88A的表面,形成包封的MIL-88A@PDI(3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺)光催化剂。催化剂的性能与PDI负载在MIL-88A上的负载量有关。随着PDI负载量从3%增加到6%和9%,MIL-88A@6%PDI在30 min内表现出更好的苯酚去除活性。而且,MIL-88A@PDI光催化剂表现出良好的耐酸性,因为所覆盖的PDI在酸性条件下具有稳定的H型π-π堆积,并保护了内部的MIL-88A分解。在重结晶PDI中封装了一系列Fe-MOF,并且由于形成了异质结构,增强了Fe-MOF的光芬顿活性。光催化测试表明,该材料能够显著提高光催化活性并且具备高度耐酸的能力,可用于酸性废水的修复。使用重结晶法制备MIL-88A@PDI复合催化剂,提高了MIL-88A的光催化活性和在酸性废水的结构稳定性。这项工作为各种MOFs材料提高耐酸性能力提供了一种新的改性方法。4.MIL-88A与PDI重结晶制备的催化剂,在耐酸性和结构稳定性都得到了很大的改善,为了进一步提高催化剂降解污染物的能力,加快电子的转移速度和提高催化材料循环次数,在MIL-88A@6%PDI的基础上,引入氧化石墨烯(GO)。随着GO的负载量从8%增加到10%和12%,MIL-88A@6%PDI/GO-2表现出更好的光催化活性。三元体系异质结构与二元体系MIL-88A@6%PDI相比,具有更高的吸附污染物的能力和更快的转移电子能力,提高催化氧化有机污染物效率,循环次数达到5次,苯酚降解效率可达90%,高于二元体系MIL-88A@6%PDI循环5次。探究三元催化剂降解苯酚废水、Rh B染料废水和BPA废水的降解条件优化,确定最佳降解条件。三元催化剂降解污染物效率高,应用范围广。