硝基咪唑类抗生素在TiO 2 晶面的吸附特性以及降解机理的DFT研究

发布时间：2023-03-12 05:44

　　目的:硝基咪唑类抗生素,主要用于厌氧菌引起的病菌感染。此外也是一种良好的生长促进剂,一定浓度的硝基咪唑类药物有增重和提高饲料转化率的作用,近年来也被广泛地应用于家禽和水产养殖业,以促进其生长,但随着其大量使用,导致在动物体内累积。同时该类药物水溶性高,生物降解率低,容易在水体中聚集,最终通过食物链和水体在人体累积。而药理实验表明该类药物具有神经毒性、遗传毒性、肾脏毒性等危害。因此,对于水体中硝基咪唑类抗生素残留降解具有重要的意义。在传统方法(吸附法、生物法)中,由于水溶性高、生物降解率低的特性,不能达到良好降解效果。而许多研究表明基于高级氧化技术产生的·OH、O₂^-以及中间体自由基与污染物作用是有效的降解方法,但具体的降解产物以及反应机理仍不清晰。本研究基于高级氧化技术的TiO₂光催化法,以奥硝唑,塞克硝唑,罗硝唑为硝基咪唑类的代表药物进行光催化微观机理的探究。方法:硝基咪唑在TiO₂晶面上吸附特性和降解机理都是基于密度泛函理论(Density functional theory DFT)进行的。先...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第1章 理论背景以及软件的使用
    1.1 薛定谔方程(Schr?dinger equation)
    1.2 密度泛函理论
    1.3 交换关能电势
    1.4 采用的计算软件包
第2章 硝基咪唑类抗生素在TiO₂ 表面的吸附特性
    2.1 引言
    2.2 计算模型以及方法
        2.2.1 建立锐钛矿TiO₂ 晶面模型
        2.2.2 DFT计算方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 奥硝唑在TiO₂(101)和(001)晶面上的吸附特性
        2.3.2 塞克硝唑吸附在TiO₂(101)和(001)晶面上的吸附特性
        2.3.3 罗硝唑在TiO₂(101)和(001)晶面上的吸附特性
    2.4 本章小结
第3章 硝基咪唑类抗生素的降解机理探究
    3.1 引言
    3.2 计算模型以及方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 TiO₂ 光催化降解奥硝唑的机理研究
        3.3.2 TiO₂ 光催化降解塞克硝唑的机理研究
        3.3.3 TiO₂ 光催化降解罗硝唑的机理研究
    3.4 本章小结
结论与展望
参考文献
硝基咪唑类抗生素降解方法的研究(综述)
    参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
致谢



本文编号：3761067