磺胺二甲嘧啶在水環(huán)境中的光化學(xué)行為及光催化降解研究
發(fā)布時(shí)間:2024-05-30 19:58
近年來(lái),醫(yī)用與獸用抗生素在天然水環(huán)境中的廣泛存在引起科學(xué)界和公眾的強(qiáng)烈關(guān)注。這些抗生素的環(huán)境歸趨,包括遷移和轉(zhuǎn)化,至今仍未被熟知。光解是抗生素在水環(huán)境中降解的一種重要的非生物降解途徑,研究抗生素在水環(huán)境中的光化學(xué)行為對(duì)于評(píng)估抗生素對(duì)水環(huán)境的生態(tài)影響有重要意義。為了控制和消除抗生素對(duì)環(huán)境的污染,開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)境友好的高級(jí)氧化技術(shù)成為被關(guān)注的另一個(gè)研究熱點(diǎn)。石墨型氮化碳(g-C3N4)是近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)的具有可見(jiàn)光響應(yīng)的新型非金屬光催化劑,具有穩(wěn)定性高、耐酸堿和便于改性的優(yōu)點(diǎn)。為了評(píng)價(jià)光化學(xué)反應(yīng)對(duì)抗生素在水環(huán)境中歸趨的影響和應(yīng)用光催化去除水溶液中抗生素的可行性,本研究以磺胺類(lèi)抗生素中的磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine,SMT)為目標(biāo)物,系統(tǒng)研究了其在水環(huán)境中的光化學(xué)行為,以及在氮化碳作用下的光催化降解行為。本研究的主要結(jié)論如下:(1)在模擬太陽(yáng)光照射下,研究了純水中SMT的光解機(jī)制及光解路徑。在模擬太陽(yáng)光照射下,pH6.9的緩沖溶液中SMT直接光解量子產(chǎn)率為2.92×10-2,SMT在水環(huán)境中的光解過(guò)程主要包括直接光解和自敏化光解,且作為主要降解方式的直接光解反應(yīng)速率快于其自敏...
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 抗生素藥物概述
1.1.2 磺胺類(lèi)抗生素藥物概述
1.2 抗生素在水環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化
1.3 環(huán)境光化學(xué)基本原理
1.3.1 光化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)
1.3.2 光化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型
1.3.3 光化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)
1.3.4 影響抗生素在水環(huán)境中光解的因素
1.4 氮化碳概述
1.4.1 氮化碳的制備
1.4.2 氮化碳的改性
1.4.3 氮化碳的應(yīng)用
1.5 磺胺類(lèi)抗生素藥物在水環(huán)境中的光化學(xué)行為
1.6 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑及分析測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 光源和反應(yīng)器的選擇
2.2.1 光源的選擇
2.2.2 光化學(xué)反應(yīng)器材料及類(lèi)型的選擇
2.3 溶液配制
2.3.1 磺胺二甲嘧啶甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
2.3.2 緩沖溶液的配制
2.3.3 磺胺二甲嘧啶水溶液的配制
2.4 測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.4.1 磺胺二甲嘧啶殘留濃度的測(cè)定
2.4.2 磺胺二甲嘧啶標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.4.3 磺胺二甲嘧啶降解產(chǎn)物的測(cè)定
2.4.4 同時(shí)測(cè)定磺胺二甲嘧啶與N4-乙;前范奏奏さ姆椒
2.4.5 總有機(jī)碳分析
2.4.6 離子色譜
2.5 計(jì)算
2.5.1 光量子產(chǎn)率
2.5.2 一級(jí)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
2.5.3 二級(jí)速率常數(shù)
2.6 磺胺二甲嘧啶在水溶液中的光解
2.6.1 水解實(shí)驗(yàn)
2.6.2 光解實(shí)驗(yàn)
2.6.3 光催化降解實(shí)驗(yàn)
2.7 發(fā)光菌毒性測(cè)試
第三章 純水中磺胺二甲嘧啶的光解動(dòng)力學(xué)、機(jī)理及毒性變化
3.1 初始濃度對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.2 磺胺二甲嘧啶自敏化光解機(jī)理的研究
3.3 溶解氧對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.4 光源對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.5 pH值對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.6 磺胺二甲嘧啶光解過(guò)程對(duì)發(fā)光菌毒性的影響
3.7 磺胺二甲嘧啶光解的主要產(chǎn)物及光解路徑
3.8 本章小結(jié)
第四章 水中溶解性物質(zhì)對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.1 無(wú)機(jī)鹽對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2 金屬離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2.1 鐵離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2.2 亞鐵離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3 表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.1 陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.2 陰離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.3 非離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4 光敏劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4.1 丙酮對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4.2 雙氧水對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.5 山梨酸對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.6 腐植質(zhì)對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 水中溶解性物質(zhì)共存對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的復(fù)合影響
5.1 不同形態(tài)氮對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同影響
5.2 表面活性劑對(duì)雙氧水光敏化降解磺胺二甲嘧啶的影響
5.3 磺胺二甲嘧啶乙;x產(chǎn)物對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
5.4 Fe3+/Fe2+對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同作用研究
5.5 實(shí)際水樣對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
5.6 本章小結(jié)
第六章 磺胺二甲嘧啶在g-C3N4作用下的光催化降解
6.1 催化劑的表征
6.2 氮化碳光催化降解實(shí)驗(yàn)
6.2.1 光催化降解的預(yù)實(shí)驗(yàn)
6.2.2 不同催化劑的催化活性比較
6.2.3 光敏劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光催化降解的影響
6.2.4 主要活性物種的鑒定
6.2.5 催化劑的重復(fù)利用
6.2.6 光催化降解產(chǎn)物及機(jī)理
6.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3984730
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 抗生素藥物概述
1.1.2 磺胺類(lèi)抗生素藥物概述
1.2 抗生素在水環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化
1.3 環(huán)境光化學(xué)基本原理
1.3.1 光化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)
1.3.2 光化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型
1.3.3 光化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)
1.3.4 影響抗生素在水環(huán)境中光解的因素
1.4 氮化碳概述
1.4.1 氮化碳的制備
1.4.2 氮化碳的改性
1.4.3 氮化碳的應(yīng)用
1.5 磺胺類(lèi)抗生素藥物在水環(huán)境中的光化學(xué)行為
1.6 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑及分析測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 光源和反應(yīng)器的選擇
2.2.1 光源的選擇
2.2.2 光化學(xué)反應(yīng)器材料及類(lèi)型的選擇
2.3 溶液配制
2.3.1 磺胺二甲嘧啶甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
2.3.2 緩沖溶液的配制
2.3.3 磺胺二甲嘧啶水溶液的配制
2.4 測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.4.1 磺胺二甲嘧啶殘留濃度的測(cè)定
2.4.2 磺胺二甲嘧啶標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.4.3 磺胺二甲嘧啶降解產(chǎn)物的測(cè)定
2.4.4 同時(shí)測(cè)定磺胺二甲嘧啶與N4-乙;前范奏奏さ姆椒
2.4.5 總有機(jī)碳分析
2.4.6 離子色譜
2.5 計(jì)算
2.5.1 光量子產(chǎn)率
2.5.2 一級(jí)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
2.5.3 二級(jí)速率常數(shù)
2.6 磺胺二甲嘧啶在水溶液中的光解
2.6.1 水解實(shí)驗(yàn)
2.6.2 光解實(shí)驗(yàn)
2.6.3 光催化降解實(shí)驗(yàn)
2.7 發(fā)光菌毒性測(cè)試
第三章 純水中磺胺二甲嘧啶的光解動(dòng)力學(xué)、機(jī)理及毒性變化
3.1 初始濃度對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.2 磺胺二甲嘧啶自敏化光解機(jī)理的研究
3.3 溶解氧對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.4 光源對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.5 pH值對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
3.6 磺胺二甲嘧啶光解過(guò)程對(duì)發(fā)光菌毒性的影響
3.7 磺胺二甲嘧啶光解的主要產(chǎn)物及光解路徑
3.8 本章小結(jié)
第四章 水中溶解性物質(zhì)對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.1 無(wú)機(jī)鹽對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2 金屬離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2.1 鐵離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.2.2 亞鐵離子對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3 表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.1 陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.2 陰離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.3.3 非離子表面活性劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4 光敏劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4.1 丙酮對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.4.2 雙氧水對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.5 山梨酸對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.6 腐植質(zhì)對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 水中溶解性物質(zhì)共存對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的復(fù)合影響
5.1 不同形態(tài)氮對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同影響
5.2 表面活性劑對(duì)雙氧水光敏化降解磺胺二甲嘧啶的影響
5.3 磺胺二甲嘧啶乙;x產(chǎn)物對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
5.4 Fe3+/Fe2+對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同作用研究
5.5 實(shí)際水樣對(duì)磺胺二甲嘧啶光解的影響
5.6 本章小結(jié)
第六章 磺胺二甲嘧啶在g-C3N4作用下的光催化降解
6.1 催化劑的表征
6.2 氮化碳光催化降解實(shí)驗(yàn)
6.2.1 光催化降解的預(yù)實(shí)驗(yàn)
6.2.2 不同催化劑的催化活性比較
6.2.3 光敏劑對(duì)磺胺二甲嘧啶光催化降解的影響
6.2.4 主要活性物種的鑒定
6.2.5 催化劑的重復(fù)利用
6.2.6 光催化降解產(chǎn)物及機(jī)理
6.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文
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本文編號(hào):3984730
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