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半导体光催化技术具有处理效率高,不存在二次污染等特点,对难降解有机污染物具有明显的优势,被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术。纳米氧化锌(纳米ZnO)作为一种重要的半导体光催化材料,在有机污染物光催化降解方面显示出良好的应用前景。由于纳米ZnO存在光生电子空穴对复合几率高、量子产率低、易光腐蚀等问题,限制了其推广应用。如何提高纳米ZnO的光催化活性,拓展其光响应范围是目前光催化领域的研究热点。本文首先采用超声辅助技术制备了六方纤锌矿结构纳米ZnO,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外—可见光谱(UV-Vis)等表征手段,对制备的纳米ZnO进行结构表征,以弱酸性艳红B (C.I. Acid Red249, AR249)为模型污染物,对其光催化活性进行了评价。研究表明,“声空化”作用产生的瞬时高温高压促进了醋酸锌与一缩二乙二醇之间的酯消除反应,形成Zn(OH)2,进一步脱水、成核,形成纳米ZnO。所得纳米ZnO对弱酸性艳红B具有很好的光降解效果,在紫外光辐照120min后,0.8g/L纳米ZnO可将20mg/L弱酸性艳红B完全降解。采用直接沉淀法制备了ZnO-SnO2复合光催化材料,研究了煅烧温度、Sn/Zn摩尔比、反应物浓度、反应温度对复合材料的光催化活性的影响。研究表明,当Sn/Zn摩尔比为1:4,Zn2+浓度为0.12mol/L,室温制备,700℃煅烧2h所得材料的光催化活性最佳,其光催化活性明显高于纯ZnO。以醋酸锌为原料、一缩二乙二醇为溶剂,在氧化石墨存在条件下,采用多元醇法制备ZnO/氧化石墨烯(ZnO/rGO)复合材料。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透射电镜(TEM)、紫外—可见(UV-Vis)漫反射光谱等手段对材料进行了表征,并对ZnO/rGO复合材料的形成机理进行了探讨。在高温作用下,一缩二乙二醇可将氧化石墨还原,形成类石墨(rGO)层状结构;同时,Zn2+水解、成核,在rGO层间形成ZnO纳米粒子,最终形成ZnO/rGO复合材料。光催化实验表明,rGO结构中的共轭大π键有利于提高有机染料在催化剂表面的吸附性能,提高材料的光催化活性;rGO良好的导电性,可有效促进光催化过程中光生电子一空穴的分离,减少载流子复合几率,抑制材料的光腐蚀。采用化学氧化法制备了聚间苯二胺/ZnO(PMPD/ZnO)复合材料,采用XRD、FTIR、TEM、UV-vis漫反射光谱对材料进行了表征,以弱酸性艳红B为模型污染物对材料的紫外光催化活性和可见光催化活性进行了评价。研究表明,ZnO纳米粒子只具有紫外光催化活性,而PMPD/ZnO复合材料同时具有紫外光和可见光催化活性;而且PMPD/ZnO复合材料具有很好的光催化稳定性,无论是在UV辐照下还是在可见光辐照下,PMPD/ZnO (1/80)复合材料重复使用5次后,对弱酸性艳红B的光催化活性仍保持在75%以上。