【摘 要】
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提及能源,如今过量使用能源会导致能源危机的提前,清洁能源的生产也是当务之急,而光分解水则是解决能源转化问题的重要手段;提及农业,就不能忽视农药给环境带来的影响,而在农
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提及能源,如今过量使用能源会导致能源危机的提前,清洁能源的生产也是当务之急,而光分解水则是解决能源转化问题的重要手段;提及农业,就不能忽视农药给环境带来的影响,而在农药中,最不易降解的农药成分之一就是氯酚类。氯酚类污染物是典型的环境持久性污染物之一,也因其相对稳定的化学和物理性质,对于水体,土壤和大气来说,氯酚类物质大都会稳定存在,从而影响水源植被等资源,并且会通过食物链进入人体内并且进行富集,所以,对于氯酚类的去除以及转化处理迫在眉睫。本论文集中讨论的钛基金属有机框架复合材料,它具有一定的开放结构、Ti3+的存在、良好的孔隙结构以及相对较窄的禁带宽度。具备以上优点,使电子更加容易被激发,从而提升复合光催化剂的光吸收与利用效率。进而可以有效地解决能源转换问题以及水中的氯酚类污染物的降解问题。本论文主要对两种核壳结构的Ti-MOFs复合光催化剂从思路的提出,催化剂的制备、表征、降解和生产能源性能到光催化机理的探究进行详细深入的讨论研究,大致内容如下:（1）通过首步高压热反应制备Ti-MOFs,第二步溶剂热法制备Ti-MOFs@Bi2Mo O6异质结光催化剂,其中,Bi2Mo O6以细小颗粒的方式包裹在Ti-MOFs上。后文实验以及表征证明,Ti-MOFs@Bi2Mo O6在可见光下有良好的响应,其对2,6-二氯酚与2,4,5-三氯酚的降解效率分别是93.29%和92.19%,光解水产氧效率为171.3μmol h-1 g-1,是纯Ti-MOFs与Bi2Mo O6的27.1和5.1倍。异质结构的形成使两种催化剂的界面紧密相连,有利于物质界面间的电子交流,而通过溶剂热还原产生的Ti3+也可以有效地拓宽光催化剂的光响应和缩短其带隙宽度。（2）此外,为优化Ti-MOFs光催化剂的光催化性能,本课题利用三步高温高压的热反应制备出Ti-MOFs@Zn In2S4/Cd S串联异质结光催化剂。催化剂具有的特殊的三元串联异质结构可以有效地使电子集中富集在中间的催化组分上,有助于使更多的光生载流子参与光催化还原反应,例如产氢反应,而产生的多种自由基也可以有效地参与氧化反应,例如降解反应。在探究串联异质结光催化机理时,本课题提出相应的几条假设并加以证明。光催化剂降解2,6-二氯酚与2,4,5-三氯酚的效率达到98.66%和97.50%,其产氢速率也达到2.367 mmol g-1 h-1,高于普遍的传统复合光催化剂。
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