【摘要】：現(xiàn)代社會(huì)高速的發(fā)展,不可避免的對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。抗生素的問世,雖然為人類治療疾病做出了卓越的貢獻(xiàn),但由于抗生素在各行各業(yè)的監(jiān)管政策較松而存在嚴(yán)重地濫用,使人類長(zhǎng)期處于低濃度的抗生素環(huán)境中,嚴(yán)重威脅著人類的健康。因此,治理抗生素污染成為目前主要亟待解決問題之一。目前,在治理抗生素領(lǐng)域常用的方法是淤泥自降解、活性炭吸附、超聲降解和薄膜處理。這些傳統(tǒng)的方法在治理過程中不僅繁瑣、時(shí)間長(zhǎng),而且無法徹底降解抗生素。因此,新的治理技術(shù)亟待開發(fā)。光催化技術(shù)由于其高效、便捷、無污染和降解徹底等眾多優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于治理環(huán)境污染。ZnO作為一種寬帶隙的半導(dǎo)體光催化劑,由于其電子傳輸快、光催化效率高、低廉和無毒且不造成二次污染等眾多優(yōu)勢(shì)受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。在眾多的ZnO納米結(jié)構(gòu)中一維的納米棒結(jié)構(gòu)具有高效的電子傳輸能力,作為光催化治理環(huán)境污染領(lǐng)域的首選形貌。本文采用濕熱合成法成功地在硅片上合成了ZnO納米棒陣列、ZnO@ZnS核-殼納米棒陣列以及ZnO@ZnS@Bi_2S_3核-殼-殼納米棒陣列。主要研究ZnO納米棒陣列和ZnO@ZnS核-殼納米棒陣列的合成方法與條件,增強(qiáng)型ZnO@ZnS核-殼納米棒陣列的光催化治理環(huán)境的效果,以及ZnO@ZnS@Bi_2S_3核-殼-殼納米棒陣列的光熱轉(zhuǎn)換性能,研究取得以下成果:(1)以硅片作為基底材料,采用ZnO種子層誘導(dǎo)生長(zhǎng)ZnO納米棒陣列的方法,在硅片上制備出垂直生長(zhǎng)的ZnO納米棒陣列。本文首先采用Zn(CH_3COO)_2的乙醇溶液作為種子溶液,通過滴加至硅片表面并煅燒的方式,在硅片表面先制備一層ZnO的種子薄膜,文中系統(tǒng)地研究探討了不同種子溶液濃度對(duì)ZnO納米棒陣列的影響。最后,以Zn(NO_3)_2/HMTA的混合溶液作為制備ZnO納米棒陣列的生長(zhǎng)溶液,文中系統(tǒng)地探究了不同濃度的生長(zhǎng)溶液對(duì)納米棒陣列的影響。通過系統(tǒng)的科學(xué)研究,得到如下結(jié)論:最佳的種子溶液濃度是5 mmol/L,煅燒溫度130℃,最佳的生長(zhǎng)溶液濃度是50 mmol/L。(2)以ZnO納米棒陣列作為前驅(qū)體模板,加入硫代乙酰胺溶液作為硫源從而提供S~(2-),通過S與O置換反應(yīng),在模板ZnO納米棒陣列表面生長(zhǎng)一層ZnS殼,從而制備出增強(qiáng)型芯片光催化劑ZnO@ZnS納米棒陣列。本文系統(tǒng)的研究了不同濃度的硫代乙酰胺溶液和不同的反應(yīng)時(shí)間對(duì)所制備的增強(qiáng)型芯片光催化劑形貌和催化效果的影響。研究表明,最佳濃度的硫代乙酰胺溶液是30 mmol/L,反應(yīng)時(shí)間是4 h。(3)以鹽酸四環(huán)素作為抗生素的模擬污染物,用制備的增強(qiáng)型芯片光催化劑ZnO@ZnS納米棒陣列進(jìn)行催化降解研究。結(jié)果表明所制備的芯片光催化劑ZnO@ZnS納米棒陣列具有明顯增強(qiáng)的光催化降解效果,在光照140 min內(nèi),降解效率達(dá)到80.9%,降解速率達(dá)到0.0119 min~(-1)。研究表明,通過自主研發(fā)一款充分利用芯片光催化劑的裝置,與芯片集成之后,降解速率提高了35%。(4)將具有強(qiáng)烈光熱轉(zhuǎn)換性能的材料Bi_2S_3包覆在ZnO@ZnS納米棒的ZnS的殼上,制備出具有全光譜吸收的光熱轉(zhuǎn)換材料ZnO@ZnS@Bi_2S_3納米棒陣列。通過光催化降解羅丹明B溶液表明,負(fù)載Bi_2S_3之后,ZnO@ZnS@Bi_2S_3納米棒陣列的光催化性能明顯下降。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;O643.36
【圖文】：

第一章 緒論污染物被降解效率也就越高。此，在選擇與制備光催化劑的時(shí)候，應(yīng)充分考慮研究以上 4 點(diǎn)影響原因。 光催化的分析方法學(xué)分析法作為光催化降解分析的有效手段之一，是一種利用電磁輻質(zhì)之間相互作用后而產(chǎn)生的一系列物理關(guān)系包括輻射、吸收和散射來的常用分析方法�？梢詫�(duì)待檢測(cè)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)定性、定量和結(jié)構(gòu)的分見（UV/VIS）分光光度法作為一種常用的定性與定量分析檢測(cè)光催化法, 分析原理如下：

圖 1.5 納米復(fù)合物及其對(duì)照試驗(yàn)的光催化效率圖[30] Dianzeng Jia[31]科研團(tuán)隊(duì)全面系統(tǒng)地研究了 AgCl/Ag光催化性能。通過不同帶隙的納米材料進(jìn)行復(fù)合O3納米復(fù)合材料，帶隙依次增大，促使光生電子的流復(fù)合，提高了光催化性能，展現(xiàn)出了很強(qiáng)的光催化效究中還系統(tǒng)分析了不同的活性基團(tuán)對(duì)催化降解的影響鈉、苯醌和叔丁醇依次去除 h+、·O2-和·OH 等具有分析各個(gè)活性基團(tuán)的作用。研究表明，在整個(gè)光催化團(tuán)參于氧化還原反應(yīng)，·O2-作為輔助基團(tuán)參于氧化還原用。

重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文直接或間接進(jìn)入人類的生活圈，從而使人類長(zhǎng)期，直接威脅著人類的身體健康。鹽酸四環(huán)為一種典型的四環(huán)素類抗生素，通常作為獸藥用素是無法被動(dòng)物的腸胃完全吸收，不同的動(dòng)物對(duì)素類抗生素在某些動(dòng)物體內(nèi)直接以母體的形式被些直接被排放于環(huán)境中，逐漸累積從而造成嚴(yán)重究中，通過全面細(xì)致的考慮，選擇鹽酸四環(huán)素作。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張蕾;;青霉素的發(fā)展[J];河北企業(yè);2013年06期

2 劉偉;王慧;陳小軍;楊大為;匡光偉;孫志良;;抗生素在環(huán)境中降解的研究進(jìn)展[J];動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 巢艷紅;幾種新型吸附劑的設(shè)計(jì)、制備及其對(duì)水中抗生素污染物的吸附性能研究[D];江蘇大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2751565