基于抗生素-盐酸四环素可见光催化降解用高效催化剂材料的制备及改性探究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suwenyin52
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
抗生素引起的水污染日趋突出,其有效治理受到人们的广泛关注。光催化技术在解决环境特别是水污染问题中发挥着至关重要的作用。然而,绝大部分的光催化剂在实际应用中存在对可见光的响应能力差和光生电子空穴对分离效率低的问题。因此,本论文采用掺杂、构建n-n异质结以及制备新型均相催化剂等策略来调控合成催化剂的能带结构与界面特性,从而拓宽光催化剂的吸收光谱和提高其光生电子空穴对的分离效率,进而提高水中抗生素目标的光催化降解效率。1.磷掺杂自敏化氮化碳微球(P-SSCN)光催化性能的研究自敏化氮化碳微球(SSCN)是一种常见的可见光催化剂,然而通过溶剂热法合成样品的表层是共价S-三嗪低聚物(TBO),在光催化过程中TBO会被作为目标降解物被逐渐分解,这导致了SSCN呈现出前期催化过程中对盐酸四环素(TC-HCl)降解效率低且波动大,而后期光催化效率随TBO量的减少先增加后减小的特点。为增强样品的光催化效率及稳定性,本实验以固体亚磷酸作为磷源,采用一步溶剂热法制备了不同磷掺杂量的P-SSCN。通过对样品进行元素分析和表征,发现绝大部分的P元素掺杂到了TBO中,少量掺杂到了CN骨架中。对样品进行TC-HCl光催化降解测试发现P-SSCN具有增强的光催化性能和稳定性,这可能归因于通过P掺杂不仅降低了TBO的自降解能力还改变了能带结构,从而拓宽了SSCN的光响应范围,提高了其光催化效率和稳定性。2.空心绣球状BiOBr/BiOI n-n异质结光催化性能的研究以Bi(NO3)3?5H2O、KBr、BiOI和乙二醇为前驱体,通过溶剂热法成功制备了空心绣球状x%BiOBr/BiOI n-n异质结(x表示BiOBr与BiOI的摩尔比值,其值分别为2、5、10、15)。以TC-HCl作为目标降解物探究样品的光催化性能。结果显示,制备的x%BiOBr/BiOI n-n异质结在可见光照射下显示出增强的光降解性能,x%BiOBr/BiOI光催化降解性能随着x的增加而增加,而后其光催化降解性能又开始降低。当x=5时的样品5%BiOBr/BiOI具有最佳的可见光催化降解TC-HCl能力,分别是BiOI和BiOBr的1.3和1.6倍。这是由于样品中n-n异质结的存在有效促进了光生电子空穴对的分离,进而提高了样品的光催化降解能力,并讨论了n-n异质结的形成机制。此外,捕获实验发现空穴(h+)和超氧化物自由基(?O2-)是光催化降解TC-HCl过程中的主要活性物质,通过系列实验证明5%BiOBr/BiOI光催化降解TC-HCl是一个完整的矿化过程,并提出了反应机理。3.新型棒状氰尿酸钾(K3[C6N7O3])均相光催化性能的研究将melon在强碱溶液中油浴加热处理合成了棒状结构的K3[C6N7O3],并被首次作为均相光催化剂应用于在可见光降解TC-HCl。该水溶性K3[C6N7O3]具有优异的可见光驱动的TC-HCl降解活性,其可见光催化降解TC-HCl的性能分别是P25、melon和g-C3N4的1.3、9和10倍。此外,K3[C6N7O3]还可作为高效非均相光催化剂,用于选择性去除乙醇中的TC-HCl。本实验为TC-HCl治理提供了一种新型的均相光催化剂,并开辟了氰尿酸盐在环保领域的新应用。综上,本论文通过制备磷掺杂氮化碳微球、构建BiOBr/BiOI n-n异质结以及制备新型K3[C6N7O3]均相催化剂从掺杂、构建异质结以及合成新的均相催化剂等三个策略来调控光催化剂的能带结构、界面电荷传输以及反应活性位,为开发用于可见光催化降解抗生素光催化剂提供了坚实的实验和理论基础。
其他文献
学位
我国是世界猪种质资源大国,为加快向育种强国的转变,地方品种的种质保护和开发利用亟待提升。枣庄黑盖猪是山东省7个地方猪种之一,由于通过国家畜禽种质遗传资源鉴定时间较短,对其研究还不够全面。因此,为充分挖掘枣庄黑盖猪的繁殖特性,本研究以枣庄黑盖猪为研究对象,系统分析年龄对公猪精液品质和曲细精管的影响,以及不同胎次、分娩季节和与配公猪对母猪繁殖性能的影响,为枣庄黑盖猪的杂交改良和繁殖性能的研究提供基础数
学位
学位
我国甘薯种植面积据世界第一。甘薯秧蔓含有丰富的营养成分,是很好的猪羊等家畜的饲料。我国的甘薯秧蔓处理机械起步晚,主要利用杀秧机进行秧蔓粉碎还田而不能回收饲用,既造成饲料浪费有容易传播病虫害;目前尚没有成熟的甘薯秧蔓回收机进行机械化收割,只能靠人工收割。因此,研制一款高效的甘薯秧蔓回收机对于实现秧蔓机械化作业具有重要意义。本文重点研究甘薯秧蔓粉碎回收装置及其控制系统,保证切割粉碎过程稳定,满足秧蔓粉
研究目的:体外实验探索胆管细胞(BECs)表达基质金属蛋白酶7(MMP7)的诱导因素,研究轮状病毒(RRV)协同细菌内毒素(LPS)通过TLR4上调MMP7表达的分子机制。研究方法:MA104细胞进行细胞传代,用以RRV扩增和滴度测定。收集足够数量病毒液冻存。永生化人源肝内胆管上皮细胞(BECs)培养、传代和冻存,达到实验所需细胞数量。第一部分:以不同滴度(MOI=0.1、1、10)RRV感染BE
学位
胡廷江是我国当代青年作曲家之一,现任中国音乐学院作曲系副教授,他的声乐作品旋律优美动听,在保留音乐民族性的同时融入西洋花腔演唱技法,作品类型丰富,在歌曲创作花腔技巧的运用方面颇具个人特色。花腔技巧起源于17-18世纪的阉伶,多由女高音或次女高音演唱,演唱时除了干净圆润的音色外,还需兼具灵活性与流动性,是一种极具特点与难度的演唱技法。自20世纪传入我国以来,既出现了尚德义老师等开创中国花腔艺术作品创
近年来,随着信息技术的快速发展,大数据充斥着人类社会的方方面面,极大的影响着人们的生活,人们也越来越重视大数据背后蕴藏的巨大价值,而对于健康医疗数据,其可应用于临床科研、互联网医疗、全民健康管理、重大疾病预警及公共卫生检测等领域,因此充分挖掘利用医疗数据是十分重要的。健康医疗大数据已经成为国家重要的战略性资源,其作为卫生健康事业的新基建,对优化卫生健康事业发展,改善人民健康有着重要的支撑和促进作用
学位