陈美娟:宽pH条件下运行的太阳光催化钨酸铋降解抗生素诺氟沙星(英文)论文

陈美娟:宽pH条件下运行的太阳光催化钨酸铋降解抗生素诺氟沙星(英文)论文

本文主要研究内容

作者陈美娟,黄宇,朱威(2019)在《宽pH条件下运行的太阳光催化钨酸铋降解抗生素诺氟沙星(英文)》一文中研究指出:抗生素污染对水生和陆地生态环境系统造成严重的威胁.在世界各地的水性环境中普遍检测到第二代合成氟喹诺酮类抗生素—诺氟沙星.因此,水环境中残留诺氟沙星的去除成为当今研究热点.在现有去除方法中,光催化技术因其采用太阳光作为能源、污染物完全矿化及不产生二次污染等优点而被认为是非常有效的方法,在水处理工业中得到了广泛的关注.已有研究表明,pH值是影响光催化降解污染物的一个重要因素,大多数半导体光催化剂的最佳pH被限制在较窄的近中性范围内.当p H变为酸性或碱性时,污染物的降解速度显著降低.我们研究发现,在太阳光下钨酸铋(SSL/Bi2WO6)催化降解诺氟沙星时,在pH=5.0–10.8表现出较快的去除速率,其中pH=8.6时效果最佳,目前优化降解效果多通过酸碱调整初始溶液的pH至最佳值.进一步研究发现,即使将反应初始溶液pH值调整到最佳,随着诺氟沙星的不断降解,反应溶液的pH值持续降低直至3.0.溶液不断酸化导致偏离最佳条件,从而减缓诺氟沙星的降解.这说明通过简单的酸碱滴定优化溶液初始p H值不能阻止反应过程中溶液的酸化,也不能解决酸化导致的降效问题.基于上述问题,本文提出针对溶液pH值改变对体系效率影响的新方法.本文以钙钛矿结构的Bi2WO6为光催化剂,诺氟沙星为探针化合物,详细研究了在不同pH值下SSL/Bi2WO6体系催化性能.为描述SSL/Bi2WO6反应的合理性,首先提出了OH–富集Bi2WO6模型,并考察了Mg2+和Ca2+两种离子对反应的影响.在预吸附阶段pH值明显降低,说明溶液中的羟基离子被吸附到Bi2WO6表面.光催化反应开始后,pH值以较低的速率持续降低,说明在降解过程中溶液中的羟基离子可能由于低分子有机酸和二氧化碳的形成而逐渐被消耗.因此,在Bi2WO6表面及其附近维持较高浓度的羟基离子是改善或保持探针快速分解的关键途径.我们在极碱pH环境中引入NH4+缓冲体系,以持续提供羟基离子生成·OH自由基,同时可防止溶液酸化,从而使诺氟沙星的去除率和矿化率在碱性条件下均达到更好的效果.另一方面,在酸性pH条件下,通过加入铁盐(即形成替代的SSL/Fe3+/Bi2WO6过程)显著提高了SSL/Bi2WO6去除诺氟沙星的效率.这主要归因于SSL/Fe3+提供的均匀光敏化机制;同时,Fe3+在SSL/Bi2WO6过程中对电子传递起到辅助作用.SSL/Fe3+/Bi2WO6工艺可以在较宽的酸性pH(2–4)范围内使用,且pH=3.0时性能最好.在SSL/Fe3+/Bi2WO6过程中,诺氟沙星的降解速率随着[Fe3+]的增加而增大,过剂量时降解趋于平稳.

Abstract

kang sheng su wu ran dui shui sheng he liu de sheng tai huan jing ji tong zao cheng yan chong de wei xie .zai shi jie ge de de shui xing huan jing zhong pu bian jian ce dao di er dai ge cheng fu kui nuo tong lei kang sheng su —nuo fu sha xing .yin ci ,shui huan jing zhong can liu nuo fu sha xing de qu chu cheng wei dang jin yan jiu re dian .zai xian you qu chu fang fa zhong ,guang cui hua ji shu yin ji cai yong tai yang guang zuo wei neng yuan 、wu ran wu wan quan kuang hua ji bu chan sheng er ci wu ran deng you dian er bei ren wei shi fei chang you xiao de fang fa ,zai shui chu li gong ye zhong de dao le an fan de guan zhu .yi you yan jiu biao ming ,pHzhi shi ying xiang guang cui hua jiang jie wu ran wu de yi ge chong yao yin su ,da duo shu ban dao ti guang cui hua ji de zui jia pHbei xian zhi zai jiao zhai de jin zhong xing fan wei nei .dang p Hbian wei suan xing huo jian xing shi ,wu ran wu de jiang jie su du xian zhe jiang di .wo men yan jiu fa xian ,zai tai yang guang xia wu suan bi (SSL/Bi2WO6)cui hua jiang jie nuo fu sha xing shi ,zai pH=5.0–10.8biao xian chu jiao kuai de qu chu su lv ,ji zhong pH=8.6shi xiao guo zui jia ,mu qian you hua jiang jie xiao guo duo tong guo suan jian diao zheng chu shi rong ye de pHzhi zui jia zhi .jin yi bu yan jiu fa xian ,ji shi jiang fan ying chu shi rong ye pHzhi diao zheng dao zui jia ,sui zhao nuo fu sha xing de bu duan jiang jie ,fan ying rong ye de pHzhi chi xu jiang di zhi zhi 3.0.rong ye bu duan suan hua dao zhi pian li zui jia tiao jian ,cong er jian huan nuo fu sha xing de jiang jie .zhe shui ming tong guo jian chan de suan jian di ding you hua rong ye chu shi p Hzhi bu neng zu zhi fan ying guo cheng zhong rong ye de suan hua ,ye bu neng jie jue suan hua dao zhi de jiang xiao wen ti .ji yu shang shu wen ti ,ben wen di chu zhen dui rong ye pHzhi gai bian dui ti ji xiao lv ying xiang de xin fang fa .ben wen yi gai tai kuang jie gou de Bi2WO6wei guang cui hua ji ,nuo fu sha xing wei tan zhen hua ge wu ,xiang xi yan jiu le zai bu tong pHzhi xia SSL/Bi2WO6ti ji cui hua xing neng .wei miao shu SSL/Bi2WO6fan ying de ge li xing ,shou xian di chu le OH–fu ji Bi2WO6mo xing ,bing kao cha le Mg2+he Ca2+liang chong li zi dui fan ying de ying xiang .zai yu xi fu jie duan pHzhi ming xian jiang di ,shui ming rong ye zhong de qiang ji li zi bei xi fu dao Bi2WO6biao mian .guang cui hua fan ying kai shi hou ,pHzhi yi jiao di de su lv chi xu jiang di ,shui ming zai jiang jie guo cheng zhong rong ye zhong de qiang ji li zi ke neng you yu di fen zi you ji suan he er yang hua tan de xing cheng er zhu jian bei xiao hao .yin ci ,zai Bi2WO6biao mian ji ji fu jin wei chi jiao gao nong du de qiang ji li zi shi gai shan huo bao chi tan zhen kuai su fen jie de guan jian tu jing .wo men zai ji jian pHhuan jing zhong yin ru NH4+huan chong ti ji ,yi chi xu di gong qiang ji li zi sheng cheng ·OHzi you ji ,tong shi ke fang zhi rong ye suan hua ,cong er shi nuo fu sha xing de qu chu lv he kuang hua lv zai jian xing tiao jian xia jun da dao geng hao de xiao guo .ling yi fang mian ,zai suan xing pHtiao jian xia ,tong guo jia ru tie yan (ji xing cheng ti dai de SSL/Fe3+/Bi2WO6guo cheng )xian zhe di gao le SSL/Bi2WO6qu chu nuo fu sha xing de xiao lv .zhe zhu yao gui yin yu SSL/Fe3+di gong de jun yun guang min hua ji zhi ;tong shi ,Fe3+zai SSL/Bi2WO6guo cheng zhong dui dian zi chuan di qi dao fu zhu zuo yong .SSL/Fe3+/Bi2WO6gong yi ke yi zai jiao kuan de suan xing pH(2–4)fan wei nei shi yong ,ju pH=3.0shi xing neng zui hao .zai SSL/Fe3+/Bi2WO6guo cheng zhong ,nuo fu sha xing de jiang jie su lv sui zhao [Fe3+]de zeng jia er zeng da ,guo ji liang shi jiang jie qu yu ping wen .

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自催化学报的陈美娟,黄宇,朱威,发表于刊物催化学报2019年05期论文,是一篇关于钨酸铋论文,扩展范围论文,诺氟沙星论文,光催化论文,催化学报2019年05期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自催化学报2019年05期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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