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随着社会的迅速发展,有机染料废水的排放不仅困扰人们的生活与工作,还影响着人类的身体健康。其中,亚甲基蓝(MB)作为一种常见的有机污染物经常出现在印染废水中,并因此成为治理印染废水的主要对象。针对上述问题旨在开发一种高效的复合纳米材料,以解决此问题。半导体光催化技术,具有绿色环保性,成本低,高效无污染的性能。本论文主要采用TiO2纳米复合材料,通过改性及利用其他纳米材料复合拓宽TiO2的吸光范围并降低其内部电子与空穴的复合率,从而提高TiO2光催化性能。本论文的主要研究内容如下:1.以工业试剂P25为原料,采用简单高效的水热法制备超薄TiO2纳米管(TNTs),主要晶型结构为锐钛矿型,纳米管长度约为20nm,壁厚为4nm左右,外壁半径为4nm,一维TNT结构有助于光生电子的运输,相比于纯P25,可降低光生电子与空穴的复合,从而提高TiO2材料的光催化性能。2.采用激光剥离技术制备MoS2 QDs后进行氨基修饰,再通过水热法制备MoS2 QDs敏化TNT纳米复合材料。利用高倍透射(HR-TEM),X射线衍射(XRD),傅里叶红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(Roman),紫外-可见光光谱(UV-vis),X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征纳米复合材料的微观形貌以及内部结构特征。模拟可见光,对该复合纳米材料进行光催化性能研究。黑暗处理30min,纳米复合材料对染料达到了吸附-解吸附平衡,利用氙灯光源模拟太阳光,光照40min后,MoS2 QDs@TNTs-40对染料的降解性能最优,达到94%,而纯纳米管的降解率为25%,并且,同种材料对不同浓度亚甲基蓝的降解效果不同,MoS2 QDs@TNTs-40对染料浓度分别为20mg/L、30mg/L、60mg/L、80mg/L的降解率分别为92%、72%、52%以及7%。可以得出,负载MoS2 QDs后复合纳米光催化剂的催化性能得到了很大的提高。3.采用水热合成法制备CQDs,以氨基修饰后负载于TNT外表面,得到经过CQDs修饰的CQDs@TNTs纳米复合材料。利用高倍透射(HR-TEM),X射线衍射(XRD),傅里叶红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(Roman),紫外-可见光光谱(UV-vis,X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征纳米复合材料的微观形貌以及内部结构特征。在本论文中,以MB浓度为30mg/L作为目标浓度,研究发现,纳米复合材料显示出较为优异的性能。光催化处理30min后,MB降解率为91.3%,是纯TNTs降解率的2倍。4.采用改进的水热合成法制备Zn-TCPP纳米片/TNTs纳米复合材料。本论文最终选择30mg/L作为最优染料浓度进行下一步测试。不同材料对30mg/L的MB溶液的降解率不同,5%Zn-TCPP纳米片/TNTs复合材料的降解率最高为83.3%,纯纳米管的降解率为45.1%,这项测试结果直接证明了Zn-TCPP纳米片在光催化过程中发挥了极大作用,有效地提高了TNTs的光催化性能。本论文通过改进的水热法,表面剥离技术等方法,制备出MoS2 QDs@TNTs,CQDs/TNTs和Zn-TCPP纳米片/TNT纳米复合材料,以MB为目标染料,模拟可见光环境,探究各纳米复合材料降解性能及降解机理,并且TiO2经过复合材料修饰后,纳米复合材料的催化性能得到极大提高,因此,采用量子点敏化TNTs以及光敏性MOF材料修饰TNTs在光催化领域有较好的发展前景,值得广大科研工作者继续研究和应用。