致谢 15

1  前言

近年来随着工业进步和社会发展，水污染日趋严重，污染废水也在不断地增加，成了世界性的头号环境治理难题。在众多种类的污染废水中，染料废水色度深、有机污染物含量高、成分复杂、重金属和生物毒性大，难生物降解，染料抗光解、抗氧化性强，且含有多种具有生物毒性或导致“三致”（致癌、致畸、致突变）性能的有机物，对生态环境和人类健康的影响非常大，特别是偶氮染料的生产和使用。常见的染料废水中的有机污染物有甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B等，这些物质都有鲜明的颜色，对人体都有不同程度的毒害作用。

寻求、研发更经济高效的染料废水治理技术迫在眉睫。与膜分离技术、萃取法和混凝沉降法等物化方法相比较，光催化技术通过利用取之不尽的太阳能，在常温常压的条件下，就能较彻底降解空气和水中的污染物，并且不会产生次生污染。光催化技术因其高效环保的优异性能受到各界的广泛关注，成为一种理想的环境治理技术。半导体材料g-C3N4因其特殊的半导体特征在可见光区有吸收并具有良好的化学稳定性，这一半导体材料是由三聚氰胺高温煅烧而成，在热解的过程中生成大量氨气，气体的存在会有助于g-C3N4形成多孔结构，具有高活性，但其光催化性能仍不能令人满意。二氧化钛无毒，拥有最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，黏附性强，稳定性好以及抗氧化能力强，有金红石、锐钛矿以及无定型三种相态，锐钛矿相TiO2由于其较低的介电常数和质量密度以及高的电子迁移率成为公认的具有较高光催化活性的良好材料，有较好的紫外线吸收能力，能有效促进g-C3N4的可见光催化作用[2-3]。

凹凸棒土是我国盛产的一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物[1]，其结构属3:1型黏土，在每个2:1的单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成独特层链状的结构特征，比表面积大、性质稳定，能作为g-C3N4和TiO2的良好载体。kh550,kh560,kh570在它们的分子结构中，同时具有能与无机材料结合的反应性基团和与有机材料结合的反应性基团，在粒子表面发生化学偶联反应，凹凸棒土经偶联剂处理后可以高效改善其分散性和黏合性。因此，凹凸棒土经偶联剂改性后，结合g-C3N4和TiO2有望形成高效降解甲基橙的可见光光催化剂。

本文以凹土棒黏土为载体,分别用kh550，kh560，kh570三种偶联剂对凹凸棒土进行改性，再以接枝后的凹凸棒土为基体，与三聚氰胺、钛酸正丁酯分别复合，通过煅烧成功合成了具有高可见催化性能的Att-C3N4-TiO2复合光催化剂。论文网

2  实验部分

2。1  实验材料及设备

2。1。1  实验材料

表1 原料与试剂

试剂名称 试剂级别 生产厂家

凹凸棒粘土 / 江苏盱眙地区

三聚氰胺 化学纯 永华化学科技有限公司

Kh-550 / 国药集团化学试剂有限公司

Kh-560 / 国药集团化学试剂有限公司

Kh-570 / 国药集团化学试剂有限公司

钛酸四丁酯 分析纯 国药集团化学试剂有限公司