【摘 要】
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有机染料是造成水污染的一大主要来源,需要对染料废水进行有效处理,减少对汇入水源的污染。生物质碳因其价格低廉且可再生,已经在染料废水的处理中得到了有效应用。本论文以废弃的萝藦壳为碳源制备了碳材料,采用了吸附法和光催化法两种处理方式,将其用于染料污染的处理:(1)将萝藦的壳作为碳源,结合KOH活化和HNO_3改性制备了多孔碳材料MSC-KH。MSC-KH的比表面积达1475 m2/g,并且具有丰富的C
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有机染料是造成水污染的一大主要来源,需要对染料废水进行有效处理,减少对汇入水源的污染。生物质碳因其价格低廉且可再生,已经在染料废水的处理中得到了有效应用。本论文以废弃的萝藦壳为碳源制备了碳材料,采用了吸附法和光催化法两种处理方式,将其用于染料污染的处理:(1)将萝藦的壳作为碳源,结合KOH活化和HNO3改性制备了多孔碳材料MSC-KH。MSC-KH的比表面积达1475 m2/g,并且具有丰富的C-OH和C=O含氧官能团。在染料RhB的吸附测试中,MSC-KH样品的最大吸附量为887.5 mg/g,且吸附过程中速率较快。MSC-KH优异的吸附性能主要归功于与RhB之间较强的范德华力、π-π作用和氢键。(2)通过水热法将Bi2WO6与萝藦壳衍生碳进行了复合,并实现了对染料RhB和MO的有效降解。其中,BWO-AC复合材料的光催化性能最为突出,对RhB的降解率高达91.17%(反应时间90 min),对MO的降解率也能达到82.76%(反应时间150 min)。BWO-AC较大的比表面积为光催化过程提供了更多的反应位点;同时,萝藦壳衍生碳可作为e-受体,削弱了光生e-与h+的复合,从而进一步提升了光催化活性。(3)通过一步水热法成功合成了Z-型Bi2WO6/Bi2MoO6/萝藦壳衍生碳(BWO-BMO-MC)异质结,并实现了对染料RhB和MO的有效降解。BWO-BMO-MC对RhB的降解率高达94.11%(反应时间60 min),对MO的降解率也高达90.65%(反应时间120 min)。BWO-BMO-MC异质结的构成拓宽了可见光的吸收范围。同时,以萝藦壳衍生碳为电子传送介质的Z-型异质结能够高效地分离光生e-与h+,光催化性能得到了提升。
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