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多环芳烃(PAHs)进入水体后，因其具有强烈的致癌、致畸、致突变性而被列为需要优先控制的有机污染之一。目前工业上对此类污染的处理存在着高能耗、低效率、容易产生二次污染等不足。二氧化钛(TiO2)光催化降解技术已被证实可以应用到此类污染的治理领域，但也存在着一些不足，包括TiO2只对波长小于等于387nm的紫外光有响应，而这部分光源只占太阳光的5%左右，这大大降低了太阳光资源的利用率，并且水相中的TiO2存在回收难等问题；将TiO2负载到活性炭上可以有效的解决这些不足，但是以传统的化学活化剂(如FeCl3、ZnCl2)制备的活性炭载体，其所得复合材料对PAHs的处理性能不够优越。本文针对这些问题，以聚四氟乙烯(PTFE)微粉作为活化剂，铜藻为原料制备了铜藻基生物质活性炭(SAC)，并以此为载体，将纳米二氧化钛(Nano-TiO2)成功的附着在活性炭表面，制备了活性炭改性的二氧化钛复合材料(SAC-TiO2)以及利用活性炭和贵金属银(Ag)对二氧化钛同时改性的活性炭—银改性二氧化钛复合材料(SAC-(TiO2-Ag))，在模拟太阳光条件下，对萘这一典型的PAHs进行光催化处理。研究表明：
(1)与传统的化学活化法制备的铜藻基活性炭相比，本工作制得的活性炭尽管孔容和比表面积有所下降，但是其对萘的吸附效果显著增强；利用该活性炭对溶胶凝胶法制备的二氧化钛进行改性处理，SAC-TiO2对太阳光的响应出现红移，禁带宽度明显下降，由3.26eV下降到2.58eV；利用侧柏浸出液辅助还原AgNO3溶液对SAC-TiO2进行贵金属Ag的掺杂，制备了SAC-(TiO2-Ag)复合材料，其禁带宽度继续下降为2.41eV。由样品的TEM表征得知，粒径为0.23nm的Ag纳米颗粒在二氧化钛表面分布良好。
(2)在对萘的光催化降解实验中，发现SAC和Ag的加入能够显著提升TiO2的光催化性能，其原因有以下两方面：1、水相中活性炭的存在，可以起到富集萘的作用，这样在二氧化钛周围形成一个高浓度的环境，有效提升了萘的处理效率；2、贵金属Ag可以和二氧化钛作用形成肖特基势垒，其可以显著降低光生载流子的复合几率，改性后的二氧化钛还可以延伸吸收光谱的带宽，从而提高光催化的效率。
(3)纯相的TiO2只在pH为酸性条件下，对萘有一定的催化效果(40%)，在中性以及碱性条件下，几乎没有作用(20%)，这大大限制了这一光催化剂的应用。本工作中利用SAC和Ag改性制备的复合材料SAC-TiO2及SAC-(TiO2-Ag)，在一个较宽的pH范围内(pH=3-8)对萘的降解性能都很优异，在材料用量为0.6g·L-1，光照120min条件下，萘的降解率分别保持在80%、88%以上，并且材料的重复利用性能稳定。这表明该材料具备在海洋环境中对包含萘在内的PAHs污染防控与治理的应用前景。
(4)通过对萘光催化降解的中间产物进行GC-MS分析，证实了其催化过程的复杂性，初步提出了萘可能的两种降解路径，检测到中间产物分别为2,4-二叔丁基苯酚，2,5-二叔丁基酚以及后续碳链增长生成的苯系物，最终产物为H2O和CO2。
(1)与传统的化学活化法制备的铜藻基活性炭相比，本工作制得的活性炭尽管孔容和比表面积有所下降，但是其对萘的吸附效果显著增强；利用该活性炭对溶胶凝胶法制备的二氧化钛进行改性处理，SAC-TiO2对太阳光的响应出现红移，禁带宽度明显下降，由3.26eV下降到2.58eV；利用侧柏浸出液辅助还原AgNO3溶液对SAC-TiO2进行贵金属Ag的掺杂，制备了SAC-(TiO2-Ag)复合材料，其禁带宽度继续下降为2.41eV。由样品的TEM表征得知，粒径为0.23nm的Ag纳米颗粒在二氧化钛表面分布良好。
(2)在对萘的光催化降解实验中，发现SAC和Ag的加入能够显著提升TiO2的光催化性能，其原因有以下两方面：1、水相中活性炭的存在，可以起到富集萘的作用，这样在二氧化钛周围形成一个高浓度的环境，有效提升了萘的处理效率；2、贵金属Ag可以和二氧化钛作用形成肖特基势垒，其可以显著降低光生载流子的复合几率，改性后的二氧化钛还可以延伸吸收光谱的带宽，从而提高光催化的效率。
(3)纯相的TiO2只在pH为酸性条件下，对萘有一定的催化效果(40%)，在中性以及碱性条件下，几乎没有作用(20%)，这大大限制了这一光催化剂的应用。本工作中利用SAC和Ag改性制备的复合材料SAC-TiO2及SAC-(TiO2-Ag)，在一个较宽的pH范围内(pH=3-8)对萘的降解性能都很优异，在材料用量为0.6g·L-1，光照120min条件下，萘的降解率分别保持在80%、88%以上，并且材料的重复利用性能稳定。这表明该材料具备在海洋环境中对包含萘在内的PAHs污染防控与治理的应用前景。
(4)通过对萘光催化降解的中间产物进行GC-MS分析，证实了其催化过程的复杂性，初步提出了萘可能的两种降解路径，检测到中间产物分别为2,4-二叔丁基苯酚，2,5-二叔丁基酚以及后续碳链增长生成的苯系物，最终产物为H2O和CO2。