摘要
双酚A（BPA）是一种重要的塑料制品添加剂，但其易引发人体代谢紊乱，内分泌失调，对人类健康造成严重威胁，开发绿色高效的方法对环境中的双酚A进行治理迫在眉睫。相较于传统的物理吸附和化学氧化降解能力有限，基于硫酸根自由基（SO4·?）的高级氧化技术（AOPs）能够通过产生自由基破坏污染物分子结构并最终使其矿化。近年来，压电催化活化过硫酸盐逐渐兴起，在诸多压电催化剂中，铋基材料表现出优异的压电性能和抗疲劳性能，且种类多样，可通过控制材料形貌、能带结构、尺寸改善过硫酸盐活化效率。基于此，本文设计氯氧化铋（BiOCl）、钛酸铋（Bi4Ti3O12）、钨酸铋（Bi2WO6）三种铋基材料，并研究了其在压电催化活化过硫酸盐降解双酚A中的应用。具体研究内容如下： （1）以不同比例的水/乙二醇溶液为介质，采用溶剂热法制备了氯氧化铋（BiOCl）并探究其压电催化性能。实验结果表明，改变水和乙二醇的比例可实现对BiOCl的形貌调控。BiOCl具有良好的压电性能，能够在超声振动下产生压电效应活化过硫酸盐降解双酚A。当水与乙二醇比例为1∶1时，所制备的BiOCl尺寸最小，比表面积最大，表现出最佳的催化活性，40min内对双酚A的降解率达到99.27%，反应速率常数为0.107min-1。经过五次循环后，其活性仅损失4.7%，有良好的循环稳定性。 （2）以不同浓度的NaOH溶液为矿化剂，通过简易水热法合成了钛酸铋（Bi4Ti3O12），并对其形貌实现了调控。结果表明，Bi4Ti3O12能够在超声条件下引发压电效应活化过硫酸盐降解双酚A，且在NaOH溶液浓度为5M时合成的样品具有最佳的压电效应，120min内的降解率可达到96.46%，反应速率常数为0.029min-1，经五次循环后，其活性仅损失5.5%，有良好的循环稳定性。 （3）通过水热法合成了钨酸铋（Bi2WO6），并通过调整溶剂pH值实现了形貌调控。结果表明，Bi2WO6同样能够高效活化过硫酸盐，在pH=8条件下合成的样品性能最佳，在50min中内对双酚A的降解率可达96.95%，反应速率常数为0.072min-1，经五次循环后，其活性仅损失2.7%，有良好的循环稳定性。
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