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随着工业化的发展,各种危及人类生存的有害物质越来越多地进入了大气、土壤和水域,特别是工业染料废水的大量增加使水体污染问题十分严重,对环境造成了严重的危害。一些有毒有机污染物,由于它们的浓度低、结构稳定、并且难生物降解,用常规的污水处理方法很难除去。光催化降解法是近三十年来发展起来的废水处理新方法,具有运行稳定、处理效果好、无二次污染等特点。在光催化方面,多金属氧酸盐(POMs)具有可以同传统的光催化剂TiO2相媲美的优秀特性,并且此类催化剂还具有确定的组成和结构、其氧化还原性以及溶解性可在原子水平上进行调节、以及环境友好和选择性好的特点,因此受到越来越多的关注。本文以甲基红为模拟有机染料污染物,采用7种具有Keggin和Dawson结构的POMs (H3PW12O40、H3PMo12O40、H4SiW12O40、H4SiMo8W4O40、K6P2W18O62、(NH4)6P2Mo4W14O62、H8P2Mo16V2O62)作为光催化剂,对甲基红进行了均相光催化降解研究。考察了催化剂浓度对催化效果的影响;研究了光催化反应的动力学;并初步探讨了其反应机理;并且通过横向和纵向对比考察,得出了POMs的组成、结构对光催化活性的影响规律。研究结果表明,这些POMs均具有较好的催化活性,最高降解率达到了98.7%。均相体系中POMs对甲基红光催化降解的研究表明,其反应动力学基本符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型。光催化活性顺序与POMs的多原子活性密切相关,即多原子活性W > Mo。光催化反应机理的研究表明,在水溶液中光催化反应由羟基自由基机理占主导。本文利用自组装技术,成功地将两种具有Keggin结构的POMs组装在基片上,并且对组装后的POMs-自组装薄膜光催化降解甲基红进行了初步研究。结果显示出一定的光催化活性,并且重复使用6次以后光催化活性基本不变,具有再生利用的前景。