MOF衍生Bi2O3/多孔碳复合材料光催化处理水体污染物的应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

工业水体污染中最重要的组成其中之一是染料废水，我国是染织大国，工业原料中消耗最大的一部分是染料，目前各种染料年产量已达90万吨，给我国水体环境造成了严重的污染。

光催化技术是新兴的高速有效并且能大量减少能源损耗的处理污水的方式。

具有能量消耗低、操作条件温和、应用范围广等特点，受到广泛关注。

2. 国内外研究现状分析

刘自力等采用液相沉淀法制备了bi2wo6等一系列催化剂，其对糖厂废水具有较好光催化降解性能的，但助剂fe, ti, ce均降低了bi2wo6光催化剂原有的光催化活性。

wang y等采用水热方法制备了非金属ti4 掺杂的β-bi2o3用于靛蓝胭脂红、罗丹明b和亚甲基蓝的光催化降解，结果显示ti4 掺杂的β－bi2o3在光催化反应中结构相当稳定。

yaghi教授课题组最早通过六水合硝酸锌（zn(no3)26h2o）和1，4对苯二甲酸（h2bdc）合成了一种稳定的多孔有机配合物材料mof-5（又名irmof-1）其结构单元的直径大约1.8nm，比表面积和孔体积分别高达2900m2/g和1.04cm3/g并且发现mof-5在77k、100kpa条件下的储氢量为1.3wt%,表明了该材料具有良好的气体吸附能力。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：制备铋系金属有机骨架，并通过高温煅烧碳化得到bi2o3/多孔碳复合材料。

对有机染料罗丹明b(rhb)进行光催化降解污染。

降解rhb，探究碳化温度，染料浓度，光催化剂投量，ph值等对材料光催化降解速率的影响。

4. 研究创新点

传统的光催化剂耗能大且降解速度慢。

金属有机骨架材料的可以解决光催化本身存在的不良问题。

通过煅烧mof的方法可以将其转化成多孔复合材料，合成含铋系催化剂的金属有机骨架，经过碳化后得到bi2o3/多孔碳复合材料，所合成的复合材料光催化剂结合了铋系催化剂的良好的光催化性质和多孔碳的吸附性，有望得到高效降解水体有机污染物的复合光催化材料，够有效迅速的处理水体的有机染料污染。