磺胺類抗生素(SAs),由于其自身的生態(tài)毒性以及能使細菌產生耐藥性而受到廣泛關注,隨著近年來抗生素的濫用,SAs逐漸成為環(huán)境中的持久性有機污染物�？梢姽獯呋夹g作為一種能夠利用太陽光能的低能耗高級氧化工藝,有望解決環(huán)境中日益嚴重的抗生素污染問題。本論文基于石墨相氮化碳(g-C₃N₄)基光催化劑,采用本征/非本征改性方法,制備出醇改性g-C₃N₄基光催化劑與Gd納米團簇修飾g-C₃N₄兩類光催化劑。將所得到的改性催化劑應用到去除水環(huán)境中的SAs,結果表明上述光催化劑對SAs的降解效果均有明顯提升。主要研究結果如下:以四種一元醇為溶劑,通過溶劑熱反應預處理尿素,后經高溫熱聚合反應制備出醇類溶劑改性的g-C₃N₄基光催化劑。結果表明,四種改性催化劑的光電性能與界面電荷遷移率均有增強,其中異丙醇輔助溶劑熱-熱聚合法制備出的g-C₃N₄基催化劑(簡寫為CN(I))具有最佳的形貌特...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 磺胺類抗生素簡介
        1.2.1 磺胺類抗生素的分布現狀
        1.2.2 磺胺類抗生素的危害
    1.3 磺胺類抗生素的處理方法
        1.3.1 臭氧氧化法
        1.3.2 Fenton技術
        1.3.3 過硫酸鹽氧化技術
        1.3.4 光催化技術
    1.4 光催化技術簡介
        1.4.1 光催化反應機理
        1.4.2 光催化技術在環(huán)境中的應用
        1.4.3 光催化效率的影響因素
    1.5 石墨相氮化碳簡介
        1.5.1 石墨相氮化碳的發(fā)展歷程
        1.5.2 石墨相氮化碳的結構與制備方法
    1.6 石墨相氮化碳的改性研究
        1.6.1 非金屬O元素摻雜
        1.6.2 金屬離子與金屬氧化物的改性
    1.7 選題意義及研究內容
2 實驗部分
    2.1 實驗試劑及儀器
    2.2 光催化劑的制備
    2.3 表征方法
        2.3.1 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.2 高分辨透射電子顯微鏡分析(HRTEM)
        2.3.3 X 射線衍射分析(XRD)
        2.3.4 傅里葉變換紅外光譜分析(FT-IR)
        2.3.5 元素分析(EA)
        2.3.6 電感耦合等離子體-發(fā)射光譜儀分析(ICP-AES)
        2.3.7 X 射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.8 紫外-可見漫反射光譜分析(UV-vis DRS)
        2.3.9 電化學阻抗譜分析(EIS)
        2.3.10 光電流分析(i-t)
    2.4 光催化降解實驗
        2.4.1 磺胺類抗生素催化降解實驗
        2.4.2 光催化穩(wěn)定性實驗
        2.4.3 活性自由基捕獲實驗
3 醇熱預處理尿素制備g-C₃N₄及其對磺胺類抗生素的光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 光催化劑的制備
    3.3 結果與討論
        3.3.1 形貌與化學結構分析
        3.3.2 光學與光電化學性能分析
    3.4 光催化性能研究
        3.4.1 光催化劑對磺胺類抗生素的降解實驗
        3.4.2 光催化劑的穩(wěn)定性
        3.4.3 光催化降解SAs機理
    3.5 本章小結
4 Gd團簇修飾g-C₃N₄的制備及其對磺胺甲基嘧啶的光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 光催化劑的制備
    4.3 結果與討論
        4.3.1 HECN-x Gd的合成機理
        4.3.2 形貌與化學結構分析
        4.3.3 光學與光電化學性能分析
    4.4 光催化性能研究
        4.4.1 光催化活性與穩(wěn)定性
        4.4.2 光催化活性增強機理
    4.5 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3933358