【摘要】：水環(huán)境中抗生素污染日益受到人們的關(guān)注,而光催化燃料電池既能降解污染物同時(shí)還能回收能量而被看作是一種高效、節(jié)能的水處理技術(shù)。本文選取水環(huán)境污染嚴(yán)重、檢出率高的氧氟沙星(OFX)作為目標(biāo)污染物,通過UVA-LED/TiO_2 NTs光催化燃料電池(UVA-LED/TiO_2 NTs PFC)對氧氟沙星溶液進(jìn)行降解,研究pH和溶解氧(DO)濃度對降解過程的影響。單室UVA-LED/TiO_2 NTs PFC對氧氟沙星的降解服從擬一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,降解率從大到小的實(shí)驗(yàn)條件依次為pH=7pH=3pH=11;通過自由基抑制劑實(shí)驗(yàn)表明超氧自由基在不同pH條件下都有一定的貢獻(xiàn)作用,羥基自由基在pH=3的條件下貢獻(xiàn)作用大于pH=7和11,空穴在pH=7的貢獻(xiàn)作用大于pH=3和11;無氧條件下單室UVA-LED/TiO_2 NTs PFC對氧氟沙星的降解效率較DO充足條件下稍有下降,通過雙室UVA-LED/TiO_2 NTs PFC降解氧氟沙星調(diào)節(jié)不同DO濃度的實(shí)驗(yàn)表明光生電子能夠與氧氟沙星分子直接反應(yīng);通過LC/MS分析不同pH和DO濃度實(shí)驗(yàn)條件下的中間產(chǎn)物,建立了氧氟沙星降解路徑,發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)條件下都發(fā)生了羥基化反應(yīng)、脫甲基反應(yīng)、哌嗪環(huán)氧化反應(yīng)、脫羧反應(yīng)和脫氟反應(yīng),但是pH=3和7條件下會(huì)抑制脫氟反應(yīng)的發(fā)生,而在其他實(shí)驗(yàn)條件下都發(fā)生了脫氟反應(yīng)。
【圖文】：

圖 1.1 氧氟沙星分子結(jié)構(gòu)圖Fig.1.1 The structure of ofloxacin molecular的性質(zhì)性化合物，由于含有羧基基團(tuán)和胺基基團(tuán)，為 6.1 和 8.3[38]。在水溶液中，當(dāng) pH < pKa2時(shí)，，氧氟沙星帶負(fù)電荷，當(dāng) pKa1<pH<pKa或者分子態(tài)，如圖 1.2[39]和圖 1.3 所示。25℃ 3400±141mg/L，辛醇-水分配系數(shù)（KOW）為類抗生素是通過抑制細(xì)菌的 DNA 解旋酶Ⅱ（topoisomerase Ⅳ）來阻止細(xì)菌 DNA 的復(fù)制革蘭陰性菌的活性以及增強(qiáng)對細(xì)菌細(xì)胞壁的革蘭陽性菌的活性[38]。OfloxacinZwitterionicCationic

圖 1.4 液相環(huán)境中非均相光催化反應(yīng)步驟 Heterogeneous photocatalytic reaction steps in liquid env納米管陣列及應(yīng)用由獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，二氧化鈦在制備過程中可以常見的有納米顆粒、納米線、納米棒、納米纖結(jié)構(gòu)的納米管陣列相比有比表面積大、可重復(fù)管常見的制備方法有 4 種：1996 年首次發(fā)現(xiàn)了溶膠凝膠法，然后在 1999 年開發(fā)了水熱法和[72]。不同的方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)見表
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703;TM911.45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2624665