近年來,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)行為對于評估抗生素對水環(huán)境的生態(tài)影響有重要意義。為了控制和消除抗生素對環(huán)境的污染,開發(fā)經(jīng)濟、高效和環(huán)境友好的高級氧化技術(shù)成為被關(guān)注的另一個研究熱點。石墨型氮化碳(g-C3N4)是近年來人們發(fā)現(xiàn)的具有可見光響應(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。為了評價光化學(xué)反應(yīng)對抗生素在水環(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)在模擬太陽光照射下,研究了純水中SMT的光解機制及光解路徑。在模擬太陽光照射下,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...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略語表
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)的類型
        1.3.3 光化學(xué)反應(yīng)的動力學(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 本文的研究內(nèi)容和意義
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 研究意義
第二章 實驗儀器、試劑及分析測試方法
    2.1 實驗儀器與試劑
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗藥品
    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)物的測定
        2.4.4 同時測定磺胺二甲嘧啶與N⁴-乙酰化磺胺二甲嘧啶的方法
        2.4.5 總有機碳分析
        2.4.6 離子色譜
    2.5 計算
        2.5.1 光量子產(chǎn)率
        2.5.2 一級動力學(xué)參數(shù)計算
        2.5.3 二級速率常數(shù)
    2.6 磺胺二甲嘧啶在水溶液中的光解
        2.6.1 水解實驗
        2.6.2 光解實驗
        2.6.3 光催化降解實驗
    2.7 發(fā)光菌毒性測試
第三章 純水中磺胺二甲嘧啶的光解動力學(xué)、機理及毒性變化
    3.1 初始濃度對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理的研究
    3.3 溶解氧對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    3.4 光源對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    3.5 pH值對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    3.6 磺胺二甲嘧啶光解過程對發(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)對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.1 無機鹽對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.2 金屬離子對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.2.1 鐵離子對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.2.2 亞鐵離子對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.3 表面活性劑對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.3.1 陽離子表面活性劑對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.3.2 陰離子表面活性劑對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.3.3 非離子表面活性劑對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.4 光敏劑對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.4.1 丙酮對磺胺二甲嘧啶光解的影響
        4.4.2 雙氧水對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.5 山梨酸對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    4.6 腐植質(zhì)對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)共存對磺胺二甲嘧啶光解的復(fù)合影響
    5.1 不同形態(tài)氮對磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同影響
    5.2 表面活性劑對雙氧水光敏化降解磺胺二甲嘧啶的影響
    5.3 磺胺二甲嘧啶乙酰化代謝產(chǎn)物對磺胺二甲嘧啶光解的影響
    5.4 Fe³⁺/Fe²⁺對磺胺二甲嘧啶光解的協(xié)同作用研究
    5.5 實際水樣對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驗
        6.2.1 光催化降解的預(yù)實驗
        6.2.2 不同催化劑的催化活性比較
        6.2.3 光敏劑對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)物及機理
    6.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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：3984730