氮化碳及其复合物光催化降解典型抗生素的研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq854513342
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
进入水环境中的抗生素会导致环境中抗药细菌和抗药基因的扩散,进而危害人类健康,影响水生态稳定,到目前为止,已引起了人们的广泛关注。绿色太阳能驱动光催化技术去除难降解有机污染物是目前研究的热点,特别是可见光可驱动的半导体材料更是引起了广泛的关注。石墨型氮化碳(g/C3N4)作为一种具备良好的可见光吸收能力(450 nm-460 nm)且廉价的不含金属的光催化剂,已被广泛的应用于有机物降解。但是,针对难降解的典型抗生素阿莫西林和林可霉素,对g/C3N4进行有针对性的结构设计提高其选择性及催化效能仍具有挑战性。本论文主要通过调整能带、优化电荷提取、助催化剂的修饰和形成异质结等策略来改变g/C3N4的光学特性,使其对抗生素进行降解,追求高效的降解效能,并对降解过程产生的产物进行鉴定、对降解途径进行分析,对降解机理进行研究与探索。通过微观形貌表征、晶体结构表征、表面化学组成和光学特性表征对复合材料进行有控制性合成,通过降解动力学实验开始系列实验,探索最优效能,进一步,检测反应过程中可能产生的活性物质和降解产物,明确主要活性物质,推测反应降解途径、光生载流子运输途径和光催化反应机理。从而提高g/C3N4系列材料光生载流子的迁移与转化,最终实现复合光催化剂对阿莫西林和林可霉素有选择性且高效的光催化能力。首先基于构建异质结结构的策略选用不同合成方法(g/C3N4优先煅烧合成方法、一步煅烧合成方法和Zn O优先煅烧合成方法)合成Zn O和g/C3N4复合物在可见光条件下降解阿莫西林。不同方法合成的Zn O-g/C3N4的光学性质不一致,先合成Zn O的方式合成的复合材料可以更好的在Zn O和g/C3N4的界面处形成异质结构,提高了材料的吸光性能和提高了电荷分离能力,使材料具备更优异的光学性质。相对于g/C3N4,Zn O-g/C3N4降解阿莫西林的降解速率提高了11倍左右,且不同合成方法产生的主要活性物质不同,最优方式下,·OH和h+为主要活性物种。其次,基于元素掺杂助催化剂负载的策略使用煅烧法成功合成CD-r GO-O-g/C3N4光催化剂在可见光条件下降解林可霉素。与g/C3N4相比,结构优化后的光催化剂(CD-r GO-O-g/C3N4)对林可霉素的降解速率提高了17倍。在降解过程中,包括·O2-、·OH和h+在内的活性物质在不同的光催化剂光催化降解林可霉素体系中具有不同的作用。中间体H2O2在光催化过程中起着关键作用,并且首次阐明了其详细功能和来源,进一步分析掺氧、CD和r GO对降解林可霉素的协同作用以及降解机理。本研究主要对基于半导体g/C3N4而合成的复合光催化剂降解典型抗生素-阿莫西林和林可霉素的效能、降解机理和降解路径进行研究,初步建立了用于抗生素生产废水中阿莫西林和林可霉素快速高效预处理的技术,为抗生素去除提供一种高效的去除方法。
其他文献
地被菊是有重要观赏价值的菊花(Chrysanthemum×morifolium)栽培类型之一,其分枝能力强、抗性耐性强,广泛应用于园林绿化。然而现有的地被菊中仍缺少匍匐性较好的品种,且其匍匐性机理尚不明晰,关于光诱导菊花分枝角度的研究也少有报道。因此,本研究以课题组杂交新种匍地菊(C.yantaiense,YT)直立型地被菊品种‘繁花似锦’(FH)得到的F_1群体中的直立株系E-236和匍匐株系P
目的:观察持续光照后小鼠结肠组织的病理学改变,结肠及海马中促炎因子TNF-α、IL-1β的水平;结肠组织、血液及海马组织中KP代谢途径关键酶IDO的水平以及相关代谢产物(KYN、3-HK)的变化;持续光照后小鼠海马区凋亡蛋白Bcl-2、caspase3的表达情况;进一步探究炎症信号和KP代谢产物在大脑和肠道之间可能的传递途径以及持续光照后炎症相关的KP途径对小鼠海马区凋亡蛋白Bcl-2、caspa
土壤污染情况的恶化影响人类的生存。土壤污染治理的周期长,治理措施复杂,需要的资金量大,各地土壤污染防治工作因为资金短缺的问题导致治理效果不明显。从土壤污染治理的制度设计上看,世界多数国家针对土壤污染制定法律法规,我国的《土壤污染防治法》的出台也为土壤污染预防与治理提供了顶层的制度设计,但是土壤污染责任人难以确定、污染受害者难以得到及时赔偿、受污染的土壤难以在第一时间得到修复等问题仍然较为严重,《土
在工业生产过程中,一些产品的质量参数无法直接测量,软测量技术的发展有效的解决了这类问题。产品质量参数软测量是保证产品效益最大化不可或缺的步骤,辅助变量选择是软测量
肿瘤坏死因子(TNF-α)是激活的单核-巨噬细胞分泌的一种细胞因子,它具有广泛的生物学活性,因此从发现至今一直是研究的重点。但是其生物学活性的两面性,又使它在临床应用中有
目的:分析杭甬地区以肺部感染首诊的HIV感染患者病原学分布特征,为此类患者初始经验性治疗提供参考依据。方法:回顾分析2015~2016年杭州市第六人民医院、宁波市第二医院、慈溪
体外预应力钢-混凝土组合箱梁是一种具有自重轻、性能优良、施工方便等优势的新型组合结构,在城市跨线立交工程中往往应用广泛。而国内外学者对预应力钢-混凝土新型组合梁的
目的:脂质代谢与代谢类疾病和心脑血管疾病密切相关,研究中药对脂形成的抑制作用是阐释中药调节代谢类疾病及治疗心脑血管疾病的切入点之一。传统的体内外降脂作用研究方法效
新型径向井技术是依靠垂直井的技术理论逐渐发展起来的新型钻井技术,它主要由套管开窗、90°转向和水力喷射成孔技术三部分构成。考虑到垂直井在煤层气开发应用过程中单井产
番茄酱是鲜番茄的酱状浓缩制品,是番茄制品中最受欢迎的调味品之一。番茄营养丰富,富含维生素C、矿物质、氨基酸及番茄红素等多种营养物质,被誉为蔬菜中的“红宝石”。目前,市场上的番茄调味酱品种较多,但是不同的消费者有着不同的需求,因此开发新口味的调味酱成为业内人士所关注的热点。本实验以番茄为主要原料,辅以胡萝卜并结合一定量的调味料制成的酱料。本研究设计正交试验,对复合酱加工工艺进行探索研究,通过流变仪探