ZnIn2S4光催化降解水中痕量医药类物质双氯芬酸、红霉素、氯霉素和林可霉素的基础研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:da330136324
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技的进步和医疗水平的不断提高,人们对医药类活性物质(Pharmaceutical active compounds,PHACs)的需求和使用量也在不断增加。但由于机体对药物的不完全代谢、没有针对性的处理设施以及药物的滥用等原因,导致此类化合物及其代谢产物在地表水、地下水、污水处理厂出水甚至饮用水中被频繁检出。这类物质会通过食物链在生物体内不断富集,最终影响生物正常的生长繁殖,并且对水生态系统和人类健康有着潜在的危害。光催化氧化技术对PHACs的去除过程中呈现出安全、无毒、见效快、催化活性高、能耗低、稳定性好、可重复使用等优点。然而,目前关于光催化对医药类物质降解的研究还远远不够。因此,开展光催化技术对典型医药类物质的降解特性研究具有十分重要的意义。论文以双氯芬酸(DCF)、红霉素(ERY)、氯霉素(CL)和林可霉素(LN)四种PHACs为研究对象开展水中痕量药物的光催化降解试验研究,尤其是对光催化降解DCF进行了详细的研究与分析。论文首先通过水热法制备了可见光下响应的光催化剂Zn In2S4,并对催化剂进行扫描电镜、X射线衍射、紫外可见漫反射、氮吸附等表征分析和羟基自由基捕获测试。论文考察了初始浓度、催化剂投加量、溶解氧、PH值和不同光源对DCF光催化降解性能的影响,对Zn In2S4的稳定性也进行了考察,对DCF光催化降解机理和降解路径进行了初步地探讨。最后论文对光催化降解ERY、CL和LN的效果及其光催化降解路径进行了研究探索。研究结果表明,Zn In2S4的比表面积为91.3 m2/g,禁带宽度为1.93 e V且在可见光照射下具有良好的光催化性能。以卤钨灯模拟太阳光,在双氯芬酸初始浓度100μg/L,Zn In2S4投加浓度10 mg/L,和空气流量0.1 L/min的条件下反应5 h可降解水中98%的双氯芬酸。以碘镓灯为光源,光催化反应70 min后红霉素和氯霉素的去除率几乎为100%,林可霉素的降解率也达到84%。以对苯二甲酸为探针对可见光下Zn In2S4产生羟基自由基的定量与定性分析表明,可见光照射下Zn In2S4光催化反应可以持续产生羟基自由基。根据液相-离子阱-飞行时间质谱(LCMS-IT-TOF)对光催化反应中各种药物中间产物的定性分析,分别提出了DCF、ERY、CL和LN的光催化降解路径。四种医药类物质通过以羟基自由基氧化为主的羟基化作用、脱羧作用、脱硫作用、脱氯作用、脱酰胺作用、脱氨基作用和敏化作用后逐步被氧化降解。通过论文的研究发现,以Zn In2S4为催化剂的光催化反应可以有效降解水体中痕量的医药类物质,研究工作为实际水体中医药类物质的光催化降解奠定了一定的理论研究基础。
其他文献
由于地下工程的不断推进,隧道贯通的精度要求也越来越高,陀螺仪在地下受限空间中发挥着重要作用。高精度磁悬浮陀螺全站仪突破传统悬挂带陀螺仪的支承方式,采用磁悬浮支承系统和力矩反馈技术实现自动化测定真北方位角。磁悬浮陀螺全站仪属于高度敏感性仪器,其采集的转子电流数据易受外界环境的影响,如何去除数据中的噪声,提高观测精度成为本文研究的重点。论文以转子电流时频谱分析与多元滤波处理为主要内容。首先对转子电流数
黄土是一种以粉土颗粒为主的第四纪松散堆积物,广泛分布于我国西部黄土高原地区。由于黄土性质的特殊性,加之近年来基础设施建设的快速发展,导致黄土地质灾害或岩土工程问题越来越突出,特别是与时间效应密切相关的黄土变形及稳定性问题频频出现。在一定应力持续作用下,土体变形随时间而持续增长发展的过程,就是所谓的蠕变。虽然国内外从理论和试验方面对土体的蠕变行为已经有了一定的研究,得到了许多有益的成果,但是由于土体
严重的环境污染和资源匮乏问题迫切地要求我们探寻新型能源。由于环保和可再生性,氢能被视为最重要的新型能源之一。产生氢气的方法有很多,如何环保而且高效地产生大规模的氢气却是巨大的挑战。令人鼓舞的是,水的电解反应完全可以满足要求,更重要的是,反应的原材料是地球上储量丰富的水。氢化反应(HER)是水的电解反应产生氢气过程中最重要的一步,反应的效率和材料的特征密切相关。因此,开发新型、高效的催化材料成为了氢
目前大跨空间结构在多点爆炸荷载作用下的研究主要集中在同步爆炸,但是生活中没有严格的同步爆炸,结合课题组的研究进展,本文对球面网壳两点异步爆炸进行研究。通过应用LS-DYNA有限元软件建立了单层球面网壳结构数值模型,确定了单层球面网壳结构的时空状态,然后研究了两点异步内爆炸下球面网壳的冲击波传播特性、超压分布情况和动力响应,为大跨空间钢结构的防爆抗爆提供理论依据。主要包括以下几个方面:(1)为了确定
2009年发明以来,钙钛矿太阳能电池因为制备工艺简单,成本低廉等优点业已成为光伏发电领域冉冉升起的新星,光电转换效率从3.8%提升到22.7%,但与37%的效率理论极限还有一定距离
土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分,对生态系统的能流和物质循环有重要的促进作用。作为三大土壤动物之一,甲螨的数量和种类往往是土壤动物中最多的,它们对土壤有机质分解和肥力促进有着极其重要的作用。长白山一直以来就是研究山地生态系统垂直梯度格局的热点地区,而该地区围绕典型土壤动物开展相关垂直梯度格局研究鲜有报道。本研究以长白山北坡土壤甲螨为研究对象,对该区域甲螨进行系统分类,通过取样调查长白山北坡10
水体中氮的脱除一直是环境治理关注的重点问题。目前业已开发了许多脱氮方法。其中生物脱氮法以其突出的生态相容、高效益、低成本、操作灵活等特点得到广泛关注,使其成为水体脱氮的主要方法。然而生物脱氮法亦存在着处理废水周期较长的不足。而且,由于氮(N)是生物必须营养元素,所以当其在水体中的含量较低时,生物的存活数量大大降低,致使生物法在水体的深度脱氮处理应用中效率较低。而随着环保要求的不断提高,水体的深度脱
众所周知,对有限群进行数量刻画一直是群论研究的热点.20世纪80年代,施武杰教授提出著名课题:“只用‘两个阶’刻画有限单群”,并先后证明了几乎所有有限单群可以由“群阶”和“元素阶的集合”完整刻画.在中俄两国群论研究者的共同努力下,该课题在2008年得以完全解决.当然,对群进行数量刻画的关键在于所用数量条件的多少,人们自然期望尽可能地减少数量条件,用最少的数量去刻画群的最多的性质.因此,如何弱化数量
为实现框架结构的震后性能快速恢复,提出了一种带防屈曲盖板的震损可更换钢梁构造,开展了9个震损可更换钢梁试件以及2个带RC楼板的可更换钢梁试件的低周往复加载试验,研究了
系统开展了高盐量地下水离子交换处理技术的应用研究。运用层次分析法首先对树脂进行优选;对选中的树脂进行静态失效和再生试验,探究树脂失效和再生过程中的影响因素;中试研