钨酸铋催化超声降解环丙沙星医药污水的研究

发布时间：2020-10-21 06:22

　　 抗生素的滥用已经日渐引起社会的关注,特别是大量残留抗生素及其代谢产物,通过各种废水进入到环境中,进而影响到人类健康。传统废水的处理有多种方式,但效果并不十分理想。近年来有文献报道了多种污水处理新技术,超声降解法属于比较先进的一种污水处理手段,其原理主要是基于超声照射后引起的空化效应。有研究表明,半导体材料结合超声技术显示出方法简便、降解率高且可行性强等优势,目前成为降解有机污染物的重要研究方向之一。为了寻找更有效的污水处理方法,本课题选取环丙沙星为抗菌类药物代表,通过考察钨酸铋(Bi_2WO_6)催化超声对其降解效果,探讨半导体材料用于催化超声降解医药污水的可行性。具体内容简述如下:首先,通过水热合成法分别制备片状、微球状及菊花状晶型Bi_2WO_6,并采用XRD、EDS、SEM等检测手段,对其结构进行表征。然后,以环丙沙星为研究对象,其降解率为考核指标,分别探究了催化剂添加量、抗生素溶液的初始浓度和初始pH、超声功率、超声时间等因素对不同pH制备条件及不同晶型Bi_2WO_6声催化活性的影响。其次,考察不同比例氧化铋(Bi_2O_3)复合对复合型Bi_2WO_6声催化活性的影响。并且,以体系中超声前后环丙沙星降解率为考核指标,进一步探究催化剂加入量、抗生素溶液的初始浓度、抗生素溶液的初始pH、超声功率、超声时间等因素对复合型Bi_2WO_6声催化活性的影响。在此基础上,进一步对比研究了声-光联合照射条件下,各种晶型Bi_2WO_6和复合型Bi_2WO_6对催化超声降解环丙沙星的效果。结果显示:各晶型Bi_2WO_6均具有良好的声/光催化活性和稳定性。其中,微球状晶型Bi_2WO_6声催化活性最好,环丙沙星降解率可达94.30%;复合Bi_2O_3对Bi_2WO_6声催化活性略有促进作用,环丙沙星降解率可达95.16%。同时,声-光联合技术的应用对于Bi_2WO_6发挥声催化作用明显优于单独超声条件下的催化效果。综上所述,本课题对于不同晶型Bi_2WO_6声催化活性进行了较为系统的研究,为半导体材料的在催化超声降解污染物方面应用做了有意义的探索。
【学位单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X787
【部分图文】：

-1 声照 下 Er3+:Y3Al5O12/ZrO2包被 CdS 复合材料声催化降解咖啡因 “热点”效应作用会产生瞬态空化泡，当其破裂时会产生巨大的能量（即“热半导体材料表面吸附的水分子发生解离，形成具有氧化性能的·半导体材料（如 TiO2）中氧原子获得这部分能量后可逃离晶格穴的存在可以促使·OH 自由基生成，这些自由基可将有机物很单的分子，最终生成 CO2和 H2O[12]。此外，体系中的半导体的冲击下，也发生碎裂并再一次提供更多促使空穴产生的核子空穴数量达到提高催化效果的目的。导体声催化降解污染物的影响因素超声参数对降解效果的影响强的影响强是影响超声联合降解有机污染物的重要因素之一，声强越高

图0-2Bi2WO6的结构图

图 0-3 医用和兽用抗生素污水的来源[61]素废水导致的危害自 20 世纪后半叶便拉开快速发展的序幕，现如今抗生牧领域。随着抗生素研究的进展，人类和牲畜对抗生
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本文编号：2849763