随着坚决打赢污染防治攻坚战上升为国家重点战略任务,社会对于加强生态文明建设的认知程度进一步提高。聚焦大气污染物的防控,挥发性有机污染物(VOCs)作为和人类有密切联系的一种大气污染物,因其对人体和环境的危害性而日益得到重视。甲苯、甲醇和乙酸乙酯等代表性VOCs的降解研究对系统的了解研究VOCs有着实际意义。光催化是一种利用太阳能实现污染物降解的绿色技术,因其高效便捷无污染而得到广泛应用。在众多常见的氧化物光催化剂中,以二氧化钛(TiO2)的应用范围最广。但是,TiO2约为3.2 ev的宽带隙导致其对可见光的利用率低,再加上光生电子-空穴对的高复合率等缺陷,使TiO2的扩展应用被限制。本研究将TiO2和氧化石墨烯(GO)、镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)进行复合改善了其性能,使TiO2的光催化活性得到了明显提升。本研究的主要成果为:(1)使用水热法将TiO2、GO和MgAl-LDH三相复合制备了 TiO:2-GO/LDHs光催化剂并进行了 XRD、SEM和HRTEM等各项表征,结果证实TiO2、GO和LDHs复合情况良好,GO的加入显著降低了电荷载流子的复合率,LDHs使得更多的氧化自由基存在。(2)在光催化降解实验中,使用紫外分光光度计法实时检测气相污染物的浓度,相对于单独的TiO2,TiO2-GO和TiO2-GO/LDHs的光催化性能明显提高,改变了 GO/LDHs在复合物中的质量占比,得到了 2wt%的最佳值。经过比对,光催化的降解过程符合伪一级动力学模型,也就是说反应速率和反应物的浓度呈正比。(3)在TiO2、GO和LDHs三者的协同作用下,VOCs加快降解。光催化剂对VOCs的去除效果为醇>酯>芳烃,这与不同有机物光催化转化、降解历程相关。在重复实验中,光催化剂表现出优异的可循环利用性。