基于抗生素-盐酸四环素可见光催化降解用高效催化剂材料的制备及改性探究

发布时间：2024-03-23 05:18

　　抗生素引起的水污染日趋突出,其有效治理受到人们的广泛关注。光催化技术在解决环境特别是水污染问题中发挥着至关重要的作用。然而,绝大部分的光催化剂在实际应用中存在对可见光的响应能力差和光生电子空穴对分离效率低的问题。因此,本论文采用掺杂、构建n-n异质结以及制备新型均相催化剂等策略来调控合成催化剂的能带结构与界面特性,从而拓宽光催化剂的吸收光谱和提高其光生电子空穴对的分离效率,进而提高水中抗生素目标的光催化降解效率。1.磷掺杂自敏化氮化碳微球(P-SSCN)光催化性能的研究自敏化氮化碳微球(SSCN)是一种常见的可见光催化剂,然而通过溶剂热法合成样品的表层是共价S-三嗪低聚物(TBO),在光催化过程中TBO会被作为目标降解物被逐渐分解,这导致了SSCN呈现出前期催化过程中对盐酸四环素(TC-HCl)降解效率低且波动大,而后期光催化效率随TBO量的减少先增加后减小的特点。为增强样品的光催化效率及稳定性,本实验以固体亚磷酸作为磷源,采用一步溶剂热法制备了不同磷掺杂量的P-SSCN。通过对样品进行元素分析和表征,发现绝大部分的P元素掺杂到了TBO中,少量掺杂到了CN骨架中。对样品进行TC-HCl...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1抗生素污染途径[2-4]

自1940年以来,抗生素被广泛用于严重感染的治疗,外科手术患者的感染预防,癌症患者和免疫力下降患者的保护[1]。另外,抗生素还被用于兽医学,农业和水产养殖中,以预防和治疗动物疾病以及促进动植物生长。然而,抗生素的过度使用和部分代谢产生的残留物通常会通过尿或粪便途径从人体或动物排出....

图1.2半导体光催化原理图[5]

如图2所示:当半导体被能量大于其带隙(Eg)的光照射时,电子将发生从价带到导带激发,从而在价带中留下相同数量的空穴。然后,光生电子-空穴对分离并迁移到半导体表面上的活性位点,最终在半导体的表面发生氧化还原反应。通常情况下,吸附在半导体表面的有机污染物将通过以下反应过程被降解成对环....

图1.3n-n型半导体异质结的形成过程(a)接触前和(b)接触后[27]

图1.3是复合前后半导体1和2的能级图(Eg是带隙;x是半导体的电子亲和力;Ec和Ev分别是导带和价带边缘;Ec是导带边缘不连续性(导带偏移),Ec=X2-X1;Ev是价带边缘不连续性,Ev=(Eg1-Eg2)-(X2-X1))。由于半导体1的费米能级高于半导体2,当二者接触时会....

图3.1SSCN和x%P-SSCN(x=2、5、10、15、20)的XRD图谱

SSCN和x%P-SSCN(x=2、5、10、15、20)的XRD图谱如图3.1所示。从XRD图谱中可以看出:在27.3°处出现了一个较宽的衍射峰,对应于g-C3N4层内堆积的较强衍射峰。P掺杂前后样品的XRD衍射峰没有发生明显的变化[46-49]。然而,与大多数报道的g-C3N....

本文编号：3935518