可见光催化多酸处理工业污水中的有机及金属污染物的研究

含有有机与无机污染物的工业废水对环境的污染越来越引起社会的关注，而普通处理工业废水的方法存在价格昂贵、二次污染等弊端，光催化法处理被认为是一种具有良好应用前景的处理方法，然而使用普通光催化剂处理工业废水存在催化剂易流失、固化与分离困难、吸收波长范围狭窄等问题。本项目拟利用可见光为动力，使用廉价、低毒的多酸为光催化剂降解有机污染物并还原金属离子；使用离子热、水热、溶剂热等多种合成方法克服催化剂的易流失、固化与分离难的问题；在光催化剂体系中引入具有敏化剂功能的金属有机配合物单元扩大催化剂对可见光的响应范围；使用量子力学与量子化学等理论知识结合实验上的分析结果，深入的研究多酸光催化机理。本项目的研究结果将为多酸催化材料在工业废水处理中的应用提供坚实的理论和实验依据,这对于我国的环境保护具有重要意义!

本项目采用水热、溶剂热、离子热等多种合成方法，设计合成结构新颖的多酸化合物作为光催化剂，在该催化剂体系中引入具有大共轭体系配体的金属有机配合物单元，其不但在合成过程中可起到模板剂的作用，还可对多酸单元进行修饰改性，并将常见的Keggin、Dawson 等构型的多酸单元构筑成具有不同维数的新型结构，而且这些具有共轭体系的配体都对可见光有很好的吸收，因此，这些配体可以增加催化剂在可见光区域的响应范围；使用水热、溶剂热、离子热等方法所获得的多酸催化剂在一般的极性或非极性溶剂中都很难溶解，这写特点可以克服催化剂流失、回收与分离问题。另外，在多酸化合物中引入其他金属原子（如Cu，Ni，Fe，Mn，Co，和Cd等）来改变多酸化合物的电子云的分布变化，进而影响其光催化性能。这些催化剂均被用于降解有机污染物的研究。本项目的研究结果将为多酸催化材料在工业废水处理中的应用提供坚实的理论和实验依据,这对于我国的环境保护具有重要意义!