铜修饰氮化碳光催化处理水中抗生素的影响因素及机理研究

发布时间：2024-03-22 00:31

　　为预防和治疗疾病,我国每年消耗抗生素16.2万吨,近52%的抗生素用于养殖畜牧业以满足肉类消费需求。畜牧业中大量的残留抗生素不可避免地被排入水体,严重污染了河水、海水、地下水甚至饮用水。据统计,这些抗生素的环境排放量高达为53800吨/年,其中一些是化学稳定性较高的抗生素,如氯霉素、四环素和盐酸金霉素。这些抗生素很难通过简单的物理化学方法或生物法处理降解。目前,光催化技术被认为是最具有发展前景的降解技术之一,因其能够在温和的条件下,利用太阳能和可重复使用的半导体材料,将难降解的抗生素矿化为水和二氧化碳。近年来,聚合相氮化碳具有材料成本低、可见光响应、稳定性好、能带隙合适、合成简单等优点,在光催化领域被广泛研究。然而,直接通过低成本的富氮前驱物热缩聚合成的氮化碳材料光催化效率十分低,这是由于这种聚合相氮化碳材料比表面积低,而且π-π共轭电子系统会导致光生电子空穴快速复合。除此之外,即使通过大量实验室研究提高了氮化碳的理论量子效率,其对实际废水中抗生素的光催化降解效率依然十分低下,这使得基础研究和实际应用之间产生了巨大的差距。在本研究工作中,我们首先通过气泡模板效应成功地合成了一种多孔型一...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1太阳能转化机理图

硕士学位论文3了光电压，从而产生了光电流，所以在光伏系统中并没有任何化学转化反应[16]。在光电催化系统中，实现了同样的电荷分离原理，但在光电催化系统中，载流子参与了电极反应。阴极还原反应的产物可以在对电极上的阳极反应中被氧化，这一反应过程可逆，电解液中不发生化学变化，因此只产生....

图1.2太阳能转化系统示意图

铜修饰氮化碳光催化处理水中抗生素的影响因素及机理研究4最终，太阳能转换技术的相关应用包括了：光化学环境净化、可再生燃料的人工光合作用、太阳能电池。图1.2太阳能转化系统示意图Figure1.2Schematicdiagramofthesolarenergyconversionsy....

图1.3PCN的热缩聚合成示意图

硕士学位论文5了氮化碳的概念[27]。1996年，确定了氮化碳的五种相结构：α相、β相、石墨相、假立方相和及立方相[28]。研究发现，g-C3N4是软质相，而其他四种相结构的氮化碳硬度与金刚石相当。在常温常压下，石墨相氮化碳最稳定，这是由于sp2杂化的C原子和N原子形成了高度离域....

图1.4三种实际水体的取样点Figure1.4Samplinglocationsofthreewatermatrices

硕士学位论文9图1.4三种实际水体的取样点Figure1.4Samplinglocationsofthreewatermatrices1.4.3研究技术路线技术路线如图1.5所示。首先，是材料制备，通过优化制备条件和材料表征，获得催化活性、物理化学性质满足要求的光催化剂；其次，探....

本文编号：3934361