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随着全球经济的快速发展,能源短缺现象和环境污染问题已经引起了全世界人民的关注。在经过人们长期地探索之后,光催化技术凭借着其独特的优势:取之不断,用之不竭的能量来源——太阳能,被人们认为是解决上述问题的较好方法。光催化技术可以利用反应中生成的、具有较强氧化性的基团,如:羟基自由基等,将各种有机污染物氧化,使其变为可生物降解的小分子物质,从而达到解决环境污染问题的目的;而在解决能源短缺现象这方面,光催化技术则是利用太阳能,将水分解,从而获得清洁能源——氢气。就目前的研究现状而言,与环境处理或能源开发相关的研究虽然已经取得了不少瞩目的成就,但是,利用光催化技术同时解决环境与能源问题的研究较少。因此,建立一个可以同时处理能源短缺现象和环境污染问题的体系,拥有重大的意义:寻找一些合适的有机污染物,来取代光催化分解水技术中的牺牲剂这一角色,将光催化氧化技术与光催化分解水技术相结合,在氧化有机污染物的同时,也促进水的分解,从而达到变废为宝的目的。在众多的光催化剂中,本文选取了一种可以被用来处理环境污染问题,还可以分解水制氢的粉末型无金属的光催化剂——石墨型氮化碳(g-C3N4)。它不仅无毒、易改性、拥有较强的可见光响应,还在上述的两个方面都拥有良好的应用前景。在本文中,我们采用了光沉积法将Pt负载到石墨相氮化碳上。利用了紫外漫反射(DRS),荧光光谱(PL),光电流测试等手段对催化剂的光化学性能进行了测试,并采用了透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)对催化剂负载Pt的情况进行了表征。结果发现,在负载了Pt之后,催化剂的光生电子——空穴分离能力得到了改善。Pt主要以二价和零价的形式存在,被均匀地负载在g-C3N4的表面。随后,我们选择了以不同醇类和带羟基的物质来代替反应过程中的牺牲剂,发现含有多个羟基、且其水溶液为碱性的物质可以有效地促进氢气的生成。最后,本文选择了一种典型的、最具代表性的有机污染——罗红霉素为底物,去考察了当Pt/g-C3N4为光催化剂时,整个实验过程中,有机污染物被降解同时氢气被生成的情况。与此同时,我们也考察了底物的含量、反应时间等因素对催化体系的影响。并通过液相-质谱联用技术(UPLC-MS),探索了罗红霉素(Rox)的降解历程。在对罗红霉素的降解历程进行分析后,推断了其反应的机理。为了进一步优化催化剂的实用性,解决粉末型催化剂难回收、难再利用的缺点,本文采用离心纺丝技术,将石墨相氮化碳、聚丙烯腈(PAN)和聚乙二醇(PEG)的混合溶液纺制成纤维,最后再经过水洗,得到了具有多孔结构的光催化材料g-C3N4/PEG-PAN。在本文中,我们采用了扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析技术手段,对催化剂进行了一系列的表征。发现所制备的纤维不仅负载上了光催化剂石墨相氮化碳,还有明显的、分布较为均匀的孔洞。随后,考察了光催化材料g-C3N4/PEG-PAN的光催化分解水制氢的能力,有机污染物罗红霉素对其产氢性能的影响,以及对上述两种催化剂的性能进行了对比。结果发现,所制得的光催化材料不仅拥有良好的循环使用性和可回收性,其催化性能也几乎与粉末型催化剂相同,展现了它良好的使用性能和化学性能。以上的一系列研究,也为今后解决相关的问题提供了新的思路。