磁性表面印迹光催化剂的制备及其选择性识别/降解环境抗生素残留物的行为与机理研究
发布时间：2020-12-24 08:34
抗生素的滥用造成了其在环境中的广泛存在,尽管其残留浓度低、时间短,但抗生素的诱导性效应会对环境和人体造成严重危害,并引发一系列环境污染和人类健康问题,因此环境抗生素残留物亟待去除。光催化技术是一种具有反应效果好、运行成本低、环境友好、二次污染小、稳定等优点的高级氧化技术,在深度治理环境抗生素残留物方面得到了广泛应用。在众多光催化材料中,PPy、 POPD、PEDOT等有机材料具有独特的光电特性,ZnO、TiO2、CdS等无机材料具有催化活性高、稳定等特点,但这些材料分离回收难、缺少选择性去除能力等问题严重限制了其应用。将易于分离回收的磁性材料和具有选择性识别功能的表面印迹技术引入到光催化体系中能够很好地解决上述问题。但普通磁性印迹光催化材料仍然存在光催化活性与选择性无法同时提高的难题,因此,具有良好选择性和高效光催化活性的磁性表面印迹光催化材料的设计成为了治理环境抗生素残留物的关键。据此,本论文构建有机印迹光催化体系、无机印迹光催化体系和有机-无机杂化印迹光催化体系,设计出新型的磁性表面印迹光催化材料,并实现环境抗生素残留物的选择性识别／降解。通过对磁性表面印迹光催化材料进行一系列表征...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：195 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３光惟化技术的反庭机理示意图??Ｆｉ呂．１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＊ａｍ?ｏｆ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｐｈｏＵ）ｃａｔａｌｙｔｉｃ?化ｃｈｎｏｌｏｇｙ??３??
磁性材料［１４６－１５５：■是指由过度元素铁、钻、镶及其合金等能够直接??或间接产生磁性的物质。磁性材料具有良好的磁分离特性，能够容易地被磁铁分??离出来（如图１．７所示），是古老而用途十分广泛的功能材料，而物质的磁性早??在３０００年前就被人们所认识和应用，例如中国古代用天然磁铁作为指南针。??磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易??去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁??性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。磁性材料按照其内部结构及其在外磁场??中的性状还可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性??和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。常见的磁性??材料有ＣｏＦｅ２〇４［ｉ５６－ｉ气Ｚ证６２〇４［１换１川和Ｆｅ３〇４［ｉ６２－ｗ］等，这些材料己经被广泛地??应用于各个领域，尤其是在光催化领域，已经成为了光催化材料功能化的热口研??究材料。??？?Ｉ?■＂?ＩＩＩＩＩＵＩ?Ｉ＂，?——＾??搬性本ｍ??ｒ榮－‘踐娩綱…Ｉ？＂］??＇?－?????Ｉ?????Ｉ?Ｊ??图１．７感性材料的分离回收原理示意图??Ｆｉ呂．１．７?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＾ａｍ?ｏｆ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??１．３．２磁性材料在光催化领域的应用??磁性材料由于其独特的磁分离性能
等［Ｗ利用聚合物前驱体法制备了?ＴｉＣｈ／ＣｏＦｅ泪４复合材料，并系统地研充了??Ｔ做／ＣｏＦｅｓＯ復合材料的光催化活性和磁分离特化Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４复合材料的磁??分离效果如图１．８所示。??Ｍａｇｎｅｔ?＾??、?Ｉ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓ?巧?ｅｓ??．■知巧占：化举淺鐵田巧：巧舒瑜ｆｅ：由＾??图１．８Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４复合材料的域分离效果图［ｉｗ］??Ｆｉｇ．?１．８?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４?ｃｏｍｐｏｓｉ化?ｍａｔｅｒｉａｌｓ［ｉ６勾??ＺｎＦｃ２〇４是一种物化性能优良、磁化强度高的软磁材料。Ｘｉｅ等［ｉ６＾Ｌ：Ａ—步化??学共沉淀Ｗ及高温烧结的方法制备了?ＺｎＦｅ２〇４／ＳｒＦｅｉ２〇ｉ９复合材料，并考察了该??ＺｎＦｅ２〇４／ＳｒＦｅｉ２〇ｉ遍合材料的结构、组成和磁分离特性等物化性质；墙过??化学法合成了ＺｎＦｅ２〇４／Ｔｉ〇２／聚苯胺兰元复合材料，并对该Ｚ证ｅ２〇４／Ｔｉ〇２／聚苯胺兰??元复合材料进行了各种表征和物化性能测试，结果显示：该ＺｎＦｃ２〇４／Ｔｉ〇２／聚索胺??王元复合材料具有较好的光催化活性，经过四次循环光催化降解实验，其光催化??降解活性降低的并不多，表明其具有很好的稳定性，这得益于其优异的磁分离回??收能力
【参考文献】：
期刊论文
[1]超顺磁性Fe3O4纳米粒子在磁共振造影中的应用[J]. 刘天辉,常刚,曹瑞军,孟令杰. 化学进展. 2015(05)
[2]Synthesis of Polypyrrole Nanoparticles by Microemulsion Polymerization for Photocatalysis[J]. 程杨,ZHAO Junhua,WANG Guanghui. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2013(04)
[3]采用新型分子表面印迹技术构建手性空穴实现对手性药物对映体的分子识别与高效拆分[J]. 李丁,高保娇,许文梅. 化学学报. 2011(24)
[4]中国新抗生素研究的进展[J]. 张致平. 中国抗生素杂志. 1998(02)
本文编号：2935336
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：195 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３光惟化技术的反庭机理示意图??Ｆｉ呂．１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＊ａｍ?ｏｆ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｐｈｏＵ）ｃａｔａｌｙｔｉｃ?化ｃｈｎｏｌｏｇｙ??３??
磁性材料［１４６－１５５：■是指由过度元素铁、钻、镶及其合金等能够直接??或间接产生磁性的物质。磁性材料具有良好的磁分离特性，能够容易地被磁铁分??离出来（如图１．７所示），是古老而用途十分广泛的功能材料，而物质的磁性早??在３０００年前就被人们所认识和应用，例如中国古代用天然磁铁作为指南针。??磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易??去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁??性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。磁性材料按照其内部结构及其在外磁场??中的性状还可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性??和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。常见的磁性??材料有ＣｏＦｅ２〇４［ｉ５６－ｉ气Ｚ证６２〇４［１换１川和Ｆｅ３〇４［ｉ６２－ｗ］等，这些材料己经被广泛地??应用于各个领域，尤其是在光催化领域，已经成为了光催化材料功能化的热口研??究材料。??？?Ｉ?■＂?ＩＩＩＩＩＵＩ?Ｉ＂，?——＾??搬性本ｍ??ｒ榮－‘踐娩綱…Ｉ？＂］??＇?－?????Ｉ?????Ｉ?Ｊ??图１．７感性材料的分离回收原理示意图??Ｆｉ呂．１．７?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＾ａｍ?ｏｆ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??１．３．２磁性材料在光催化领域的应用??磁性材料由于其独特的磁分离性能
等［Ｗ利用聚合物前驱体法制备了?ＴｉＣｈ／ＣｏＦｅ泪４复合材料，并系统地研充了??Ｔ做／ＣｏＦｅｓＯ復合材料的光催化活性和磁分离特化Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４复合材料的磁??分离效果如图１．８所示。??Ｍａｇｎｅｔ?＾??、?Ｉ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓ?巧?ｅｓ??．■知巧占：化举淺鐵田巧：巧舒瑜ｆｅ：由＾??图１．８Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４复合材料的域分离效果图［ｉｗ］??Ｆｉｇ．?１．８?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉ〇２／ＣｏＦｅ２〇４?ｃｏｍｐｏｓｉ化?ｍａｔｅｒｉａｌｓ［ｉ６勾??ＺｎＦｃ２〇４是一种物化性能优良、磁化强度高的软磁材料。Ｘｉｅ等［ｉ６＾Ｌ：Ａ—步化??学共沉淀Ｗ及高温烧结的方法制备了?ＺｎＦｅ２〇４／ＳｒＦｅｉ２〇ｉ９复合材料，并考察了该??ＺｎＦｅ２〇４／ＳｒＦｅｉ２〇ｉ遍合材料的结构、组成和磁分离特性等物化性质；墙过??化学法合成了ＺｎＦｅ２〇４／Ｔｉ〇２／聚苯胺兰元复合材料，并对该Ｚ证ｅ２〇４／Ｔｉ〇２／聚苯胺兰??元复合材料进行了各种表征和物化性能测试，结果显示：该ＺｎＦｃ２〇４／Ｔｉ〇２／聚索胺??王元复合材料具有较好的光催化活性，经过四次循环光催化降解实验，其光催化??降解活性降低的并不多，表明其具有很好的稳定性，这得益于其优异的磁分离回??收能力
【参考文献】：
期刊论文
[1]超顺磁性Fe3O4纳米粒子在磁共振造影中的应用[J]. 刘天辉,常刚,曹瑞军,孟令杰. 化学进展. 2015(05)
[2]Synthesis of Polypyrrole Nanoparticles by Microemulsion Polymerization for Photocatalysis[J]. 程杨,ZHAO Junhua,WANG Guanghui. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2013(04)
[3]采用新型分子表面印迹技术构建手性空穴实现对手性药物对映体的分子识别与高效拆分[J]. 李丁,高保娇,许文梅. 化学学报. 2011(24)
[4]中国新抗生素研究的进展[J]. 张致平. 中国抗生素杂志. 1998(02)
本文编号：2935336
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