为了有效吸附水环境中的碘离子,本文制备了一种具备可见光响应特性的3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合光催化吸附材料,探讨了其在可见光下对I^-的吸附性能和机理。主要研究内容有:首先,制备并表征了3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合材料。采用TiCl4水解自组装的方法制备了大比表面3D TiO₂微球,以其为基体,通过光化学沉积法制备了负载Ag₂O和Ag纳米粒子的3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合材料。利用SEM、EDX、TEM、XRD、XPS、BET和UV-Vis DRS等手段对材料的形貌、形态、微结构、化学组成和光学性质等进行了表征分析。XRD和XPS分析显示复合材料表面存在Ag₂O和Ag两种价态的银。高倍TEM呈现了位置关系相互独立的Ag₂O和Ag纳米粒子,统计粒径分别为3.26±0.04和2.67±0.01 nm。另外,通过EDX和XPS分析计算得到Ag₂O和Ag的含量分别为4.192%and 1.917%。UV-Vis DRS结果显示所制备复合材料具有较好的可见光吸收性能。其次,探讨了3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合材料的对碘的吸附性能。实验结果表明,复合材料对I^-的吸附过程在300 min后达到平衡,平衡吸附容量为207 mg/g,且吸附过程是不可逆的化学吸附;Ag₂O和Ag纳米粒子在I^-吸附过程中发挥着至关重要的作用,可见光的辐射可大幅度提高复合材料对I^-的吸附容量;复合材料在复杂环境中对I^-表现出极高的选择性,在Cl-浓度4.3×105倍于I^-的模拟盐湖水中仍然保持着较高的吸附能力;同时,复合材料具有良好的痕量I^-吸附能力,其能将去离子水或盐湖水中I^-浓度降低到20 ppb;复合材料另一个显著优点是循环使用性能好且易于再生,循环使用5次依然保持着较高的吸附容量,尤其是通过简单的手段即可获得性能良好的再生材料。最后,探究了3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合材料的碘吸附机理。一系列的表征分析和实验表明复合材料对水体中I^-的高效吸附是通过Ag₂O和3D Ag/TiO₂“吸附-催化-再吸附”三个步骤协同实现的,即Ag₂O吸附I^-后转变成AgI、3D Ag/TiO₂将I^-氧化为I2以及AgI对I₂吸附的三个过程。另外,3D Ag₂O-Ag/TiO₂复合材料表面的Ag₂O最终形式为AgI_2n+1,通过分析计算,确定了n值为1.7,说明3D Ag/TiO₂在可见光下对I^-的光催化协同作用将Ag₂O对I^-的吸附作用放大了4.4倍。