聚酯纳米纤维负载铁酞菁催化降解抗生素的研究
[Abstract]:With the development of society, people pay more and more attention to the pollution of water resources. The industrial wastewater is the biggest pollution source of water pollution, most of the industrial wastewater contains a large number of toxic pollutants, such as chloro-aromatic compounds, antibiotics, conjugate dyes and so on. If these organic compounds are discharged without treatment, they will cause serious harm to aquatic organisms and human beings. As far as the traditional advanced oxidation technology is concerned, the catalytic system often has the problems of low utilization of H_2O_2, poor catalytic activity for refractory organic pollutants, and difficult reuse of catalysts. Therefore, it is very important to design an efficient and green catalytic system for the removal of organic pollutants in water. Metalphthalocyanine (MPc) is a macrocyclic conjugated macromolecule similar to the active center metalloporphyrin of cytochrome Px450 and has the catalytic activity similar to that of biological enzymes. The catalytic process is mainly achieved by the coordination of the central metal atoms with the substrate. And by loading on different carriers to achieve different catalytic activity. Polyester fiber (PET) has high strength, friction resistance, good dimensional stability, and good resistance to weak acid and weak alkali and other chemical properties. Therefore, polyester fiber can be selected as the carrier of metal phthalocyanine to prepare supported metal phthalocyanine. The catalytic performance of the catalytic system and its catalytic mechanism can be studied. In this paper, the ligand poly (4-vinylpyridine) (P4VP) was mixed with the carrier polyester fiber by electrospinning, and the mass ratio of the ligand to the carrier was changed. Two kinds of nano-fibers with different mass ratio (1:1 and 1:5) of ligand to carrier were prepared and then metal iron phthalocyanine (FePc) was loaded on the nanofibers by reflux method. The morphology of the catalyst FePc-P4VP/PET was characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and the UV-visible diffuse reflection (Uv-vis) was used to characterize the morphology of the catalyst. Fourier transform infrared (ATR-FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) methods show that FePc is supported on the carrier by axial coordination. For the FePc-P4VP/PET prepared from the carrier to ligand ratio of 1:1, sulfaquinoxaline (SQX) was used as the target substrate and H_2O_2 as the oxidant. It was found that the catalyst had a strong ability to degrade the substrate, and the temperature was also studied. The influence of H_2O_2 concentration and pH on the catalytic performance. The addition of hydroxyl radical trapping agent IPA,EPR and GC-MS analysis of the substrate of oxidized DMSO showed that the active species of high-valent iron were dominant in the catalytic system. Sulfamethoxazole (SMX) was used as the target substrate and PMS was used as the oxidant to determine the activity of the catalyst in the FePc-P4VP/PET, prepared by the ratio of the ligand to the carrier at a mass ratio of 1:5. The activity of the catalyst was determined by UV irradiation. The results showed that the catalyst could effectively activate PMS to degrade sulfamethoxazole under light condition, and the effects of PMS concentration and pH on the catalytic system were also studied. The formation of hydroxyl radical in the catalytic system was detected by adding IPA and EPR. The results show that the degradation process is dominated by hydroxyl radical.
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703
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,本文编号:2432958
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