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结 论 15
参考文献 16
致 谢 18
1 前言
染料生产和印染过程所产生的废水大量排入河流，对河流造成了严重的污染，染料废水也成为了水体主要污染源之一，降解水中的染料废物已经成为人们必须要解决的难题。对于污水的降解存在着许多的方法，主要分为化学法和生物法，两种方法各有其优势和劣势，传统的化学法虽降解效果好，但是其成本较高且会引起二次污染；而生物法虽然成本低、无二次污染，但有些污染物不易生物降解无法完全除去，因此需要寻找一种经济高效的方法来处理染料废水[1]。
光催化作为一种新型高效的水处理技术，在生产生活中得到了越来越多的广泛运用。光催化是指在光照条件下，催化剂及其表面吸附物（如O2、H2O和被分解物质等）之间的一种光化学反应。光照条件下，催化剂被激发产生光生电子和空穴，电子具有强还原性，空穴具有强氧化性，空穴能将吸附在其表面的氧气和水氧化成羟基自由基(•HO)和超阳离子(•O2–)自由基，这些自由基具有强氧化性，能将有机物氧化成水和二氧化碳等无机物，这一降解方法具有低能耗、降解率高、操作简单、成本低廉、无二次污染等优点[2-5]。光催化剂通常为半导体材料，其中TiO2在光催化领域应用最为广泛[6-7]，但是TiO2作为光催化剂具有一定的局限性，其具有较宽的禁带宽度，不能被可见光所激发而产生空穴和光生电子，只能被紫外光所激发[8]。因此，为了充分利用太阳能和便于操作，很多研究人员通过对TiO2进行改性，来寻找能被可见光激发的高效的光催化剂，其中最为普遍的方法就是制备其复合氧化物[9-11]。BiOI作为一种具有较窄禁带宽度的新型光催化剂，在可见光下能被激发产生空穴和光生电子，但是被激发的空穴和电子易重新结合在一起，无法有效的分离，使得光催化效率大大降低。经研究发现，BiOI与TiO2之间可形成异质结构，能够使得电子与空穴有效分离，提高了量子效率，同时可以扩展其可见光响应范围[12-13]。
在光催化反应中，其光催化效率还与吸附在催化剂表面的污染物含量有关，催化剂表面吸附的污染物含量越高，其光催化效率越高[14]。凹凸棒土（Att）是一种颜色多为白色、灰白色、青灰色并具有特殊层链状结构的粘土矿物，在矿物学上属于海泡石族，其化学式为Mg5(H2O)4(Si4O10)2(OH)2·4H2O，它盛产于淮安盱眙地区。作为一种良好的载体，其晶体结构呈棒状，表面布满沟槽，比表面积巨大，同时还具有良好的化学稳定性、独特的分散性、和较低的成本等特点[15-17]。源'自:751`!论~文'网www.751com.cn
本文通过操作简便的原位沉积法，以当地丰富的凹凸棒土为载体，使其与BiOI-TiO2半导体复合氧化物相结合，制备出新型高效的可见光复合催化剂。不同能级的半导体材料相复合，能将电子和空穴有效的分离，避免了空穴和电子的重新结合，提高了量子利用率，从而将大大改善光催化剂的催化性能。凹凸棒土良好的化学性质和巨大的比表面积改善了
复合光催化剂的分散性，解决了复合光催化剂的固定化问题，使半导体材料更好的复合在一起，对光催化性能的提高也有一定的影响，同时将凹凸棒土与半导体复合氧化物相结合，可以大大降低生产成本。 2 实验内容