【摘 要】
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光催化氧化技术因其高效且无二次污染等特点被广泛应用到水污染治理领域，是有望实现完全降解有毒污染物的重要途径之一，在解决能源危机和环境污染问题上有着重要作用。为让该技术更好地运用到水治理体系中，关键是合成高活性和较稳定的可见光光催化剂，而目前最能达到这一效果的手段之一是异质结光催化剂的构建。本文基于镧系元素的特殊电子结构，构建了一系列碱式碳酸镧/铟基(LaCO3OH/based-In)异质结光催化剂，所得催化剂通过多种技术进行了表征，并应用于水中有机污染物的降解，同时对相关降解机理进行了初步探索。本文主要研
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光催化氧化技术因其高效且无二次污染等特点被广泛应用到水污染治理领域，是有望实现完全降解有毒污染物的重要途径之一，在解决能源危机和环境污染问题上有着重要作用。为让该技术更好地运用到水治理体系中，关键是合成高活性和较稳定的可见光光催化剂，而目前最能达到这一效果的手段之一是异质结光催化剂的构建。本文基于镧系元素的特殊电子结构，构建了一系列碱式碳酸镧/铟基(LaCO3OH/based-In)异质结光催化剂，所得催化剂通过多种技术进行了表征，并应用于水中有机污染物的降解，同时对相关降解机理进行了初步探索。本文主要研究工作如下：
1．通过两步水热法原位合成了LaCO3OH/In(OH)3/In2S3异质结光催化剂。采用XRD、SEM、XPS、BET、TG等表征技术对所得样品的组成、结构和形貌等进行分析。以可见光下(λ≥420nm)降解罗丹明B(RhB)为探针反应，研究了不同LaCO3OH含量的样品活性。结果表明：当La/In的摩尔比为15%时，样品具有最高的降解活性，且与In(OH)3/In2S3相比，活性提高约一倍。这可能是由于其具有较高的比表面积、合适的能带结构和较好的吸附性能。以对苯二甲酸为探针分子，光催化实验证明羟基自由基(?OH)是重要的活性物种，提出了可能的降解机制。
2．通过混合溶剂法分两步合成了LaCO3OH/ZnIn2S4异质结光催化剂，主要探讨了低温水浴下实验参数的改变对光催化活性的影响，并借助多种表征手段对其进行分析。结果表明：当有机溶剂乙二醇的加入量为60ml、LaCO3OH复合量为0.5mmol、水浴时间为4h所制备的催化剂具有最佳的催化活性，60min内对甲基橙的降解率达到94.5%，这可归因于其合适的能带结构、特殊的微观结构及组分之间的相互作用。
3．应用具备最佳催化活性的LaCO3OH/ZnIn2S4催化剂降解水体中其它污染物(孔雀石绿MG、四环素TC)。结果表明：该催化剂在100min内能实现对MG和TC的完全降解，这与降解过程中产生的活性自由基有关。同时利用质谱技术分析了MG的降解中间产物，结合质谱数据和自由基活性实验，探讨了催化剂对MG的降解历程及相关机理。
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