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近年来,环境水体受到有机染料、抗生素类排放物污染的问题日渐凸显,影响生态环境和危害人类健康。光催化降解水中污染物具有高效节能、安全廉价、氧化能力强和降解条件温和等优点。因此,本文设计构筑了MCo2O4型(M=Ni,Fe)双金属氧化物/碳基复合材料,即2D六角片状NiCo2O4/碳纤维(2D HS-NiCo2O4/CNFs)、3D中空多孔FeCo2O4球/棉纤维(3D HPS-FeCo2O4/CCFs)作为光催化剂,用于有机染料污染物(亚甲基蓝MB、孔雀绿MG)及抗生素类化合物(四环素TC)的可见光催化降解研究。本论文的研究工作主要如下:采用水热-煅烧法合成2D HS-NiCo2O4/CNFs复合材料,使用粉末衍射(XRD)、光电能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和N2吸脱附(BET)等技术对NiCo2O4/CNFs的结构、组成、微观形貌及比表面积等进行表征。详细考察了催化反应的影响因素,在最佳条件下,可见光(λ≥420 nm)照射2 h,NiCo2O4/CNFs对MB降解效率为91.3%。降解反应动力学实验表明:NiCo2O4/CNFs催化降解MB反应符合准一级动力学模型,反应速率常数(0.01298 min-1)是单纯NiCo2O4催化剂的1.6倍(0.00809 min-1)。考察了反应过程中阴离子的对降解效率的影响,结果为共存的阴离子对MB降解率有不同程度抑制作用,其对降解率的抑制顺序为:NO3-≈SO42->CO32-≈PO43-。自由基捕获等实验表明:可见光下NiCo2O4/CNFs降解MB反应的活性粒子为·OH和·O2-,结合莫特-肖特基(Mott-Schottky)及能带结构分析,以及通过高效液相色谱(HPLC)与离子色谱(IC)分析了MB降解的最终产物,推测了降解反应作用机理。以棉絮做碳源,采用水热-煅烧法成功构建3D HPS-FeCo2O4/CCFs复合材料,通过XRD、XPS、SEM和BET等实验对FeCo2O4/CCFs进行表征。发现FeCo2O4/CCFs的比表面积是FeCo2O4的11.6倍。考察了反应温度、催化剂用量、碳源量、溶液pH影响等条件,确定最佳反应条件。在最优条件下评价了FeCo2O4/CCFs对MB及TC的光催化降解性能。结果显示,FeCo2O4/CCFs作为光催化剂在可见光下照射2 h,MG降解率为97.2%,催化剂循环使用4次后降解率仍达81.5%;可见光下照射6 h,TC降解率为72.7%。降解动力学实验表明可见光下降解MG和TC均符合准一级动力学模型,反应速率常数分别为0.0144 min-1、0.0028 min-1。通过质谱(HPLC-MS)技术析MG与TC的降解过程及矿化产物。根据自由基捕获实验和荧光分析表明可见光下FeCo2O4/CCFs降解反应过程中存在的活性粒子为·OH和·O2-,结合催化剂能带分析及电化学测试,揭示了FeCo2O4/CCFs催化降解有机污染物的反应机制。