發(fā)布時間：2017-12-26 01:30

  本文關鍵詞：磁性鉍基可見光催化劑的制備及對藥物類PPCPs的降解　出處：《河南師范大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 磁性鉍基光催化劑 醫(yī)藥品和個人護理用品 可見光 催化降解 回收利用

【摘要】：隨著人類社會科學技術和經(jīng)濟實力的迅速發(fā)展,醫(yī)藥品和個人護理用品(PPCPs)的使用范圍和使用量正在急劇增加,成為一種“新興的環(huán)境污染物”引起了人們的關注。在眾多的PPCPs處理技術中,可見光催化氧化技術由于能夠充分利用太陽能,具有無二次污染、廣譜性、氧化性強和壽命長等優(yōu)點受到了研究人員的青睞。目前所研究的眾多的半導體光催化劑雖然對污染物的催化降解效果很好,但大多由于催化劑呈粉末狀,粒徑太小,在使用后往往無法進行簡便有效的回收,這無疑降低了污水處理的效果和增加了處理費用,限制了他們的實際應用。磁性材料的加入可以解決這個問題,不過,如何使磁性材料和光催化劑有效復合且能夠有效保持磁性和催化兩者性能,是一個需要解決的關鍵技術問題。因此,開發(fā)和研究可利用太陽光做驅(qū)動能源、易于固液分離、可方便回收再利用、性能穩(wěn)定的可見光催化劑具有很好的應用前景。基于以上思路,本文以Fe3O4為磁基體,采用水熱合成法制備了易于固液分離和回收的磁性Bi4VO8Cl復合可見光催化劑,采用X-射線衍射(XRD)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)、透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)對其結(jié)構、性質(zhì)和形貌進行了表征。以可見光作為驅(qū)動光源,用難降解染料甲基橙為目標降解物評價了不同磁性含量復合光催化劑的活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當Fe3O4加入量占Bi4VO8Cl質(zhì)量的15%時催化劑表現(xiàn)出良好的磁性與催化活性,對甲基橙(5 mg?L-1)的脫色率達到84.5%。在此條件下考察了其在可見光下對四種抗生素類PPCPs的降解情況,并以甲磺酸培氟沙星為例考察各種因素對降解性能的影響。結(jié)果表明,磁性Bi4VO8Cl對以上抗生素均表現(xiàn)出良好的光催化活性,礦化程度也均在77.1%及以上。光催化劑在最佳條件下對甲磺酸培氟沙星的降解率達93.5%,用外加磁鐵可直接方便快捷回收催化劑,循環(huán)使用5次后仍保持88.1%的降解率及94.2%的催化劑回收率。以上的研究結(jié)果表明,所制備的磁性Bi4VO8Cl在利用太陽光降解抗生素類PPCPs方面具備潛在的應用價值。另外同樣以Fe3O4為磁基體,采用水浴法合成了磁性Bi OBr復合可見光催化劑,采用XRD、UV-Vis DRS、TEM和HRTEM對其理化性質(zhì)進行了表征。以可見光作為驅(qū)動光源,用難降解染料甲基橙為目標降解物評價了不同磁性含量光催化劑的活性,并優(yōu)化了磁性Bi OBr的最佳Fe3O4含量。實驗結(jié)果表明,當Fe3O4加入量占Bi OBr質(zhì)量的25%時催化劑表現(xiàn)出良好的磁性與催化活性,對甲基橙(10 mg?L-1)的降解率達到93.0%�？疾炝俗罴汛判訠i OBr在可見光下對四類藥物(或中間體)類PPCPs的降解情況,并以4-羥基香豆素為例詳細考察各種因素對降解性能的影響。結(jié)果顯示,磁性Bi OBr對四種藥物的降解效果均比較好,礦化程度最高能達到89.7%(4-羥基香豆素)。4-羥基香豆素的循環(huán)降解實驗結(jié)果顯示,經(jīng)過5次循環(huán)使用后光催化劑仍保持對4-羥基香豆素87.2%的降解率(首次為96.9%)以及92.6%的催化劑回收率,表明磁性Bi OBr具有較好的穩(wěn)定性,具備較好的應用潛力。
【學位授予單位】：河南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36;X505

【參考文獻】

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1 賈璦;胡建英;孫建仙;施嘉琛;;環(huán)境中的醫(yī)藥品與個人護理品[J];化學進展;2009年Z1期

2 周啟星;羅義;王美娥;;抗生素的環(huán)境殘留、生態(tài)毒性及抗性基因污染[J];生態(tài)毒理學報;2007年03期

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本文編號：1335284