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盐酸四环素(TCH)广泛应用于医疗和畜牧业,然而,TCH在土壤、河流和食物等各种方面,具有很强的生理和生态毒性,对生态环境和人类健康造成了极大的危害,处理它们已经迫在眉睫。过硫酸盐高级氧化技术是利用硫酸根自由基(·SO4-)的强氧化性将水中的盐酸四环素去除,且锌的氧化物价格低廉、制备简单、无毒无害,共沉淀法制备的纳米材料颗粒细小且均匀。因此,本文采用不同锌金属氧化物活化过硫酸钠的方法来去除水溶液中的盐酸四环素,通过共沉淀法制备纳米氧化锌和纳米铁酸锌,采用XRD、SEM、FT-IR、BET和VSM对纳米材料的结构、形貌、官能团、比表面积和磁性进行表征。详细研究了不同系统、不同影响因素(温度、pH值、纳米材料剂量、PS浓度、盐酸四环素浓度和不同离子)对Zn O/PS和ZnFe2O4/PS两个活化系统去除盐酸四环素的影响。然后测定了TOC的去除情况、可能的自由基的鉴定、中间产物及反应路径分析,并且探究了两个活化体系可能的去除机理。最后回收利用纳米催化剂,探究其重复使用情况,对使用后的纳米材料进行表征分析。研究结果如下:(1)表征结果显示:发现两个纳米材料成功制备,两种纳米材料颗粒分布较均匀,分散性好;氧化锌呈六方铅锌矿结构、铁酸锌呈尖晶石结构;除了氧化锌含有Zn-O,铁酸锌含有Fe-O和Zn-O外,它们里面都含有O-H、C=O、C-H等官能团;它们的比表面积测定结果分别为0.6795 m~2/g、26.5689 m~2/g;而只有铁酸锌具有磁学性能,它的磁性为0.4 emu/g。(2)不同系统、不同影响因素(温度、pH、纳米材料投加量、过硫酸钠浓度、TCH浓度、不同离子等)对TCH的去除结果显示:纳米氧化锌、纳米铁酸锌都能有效的活化过硫酸盐,产生更多的活性物质,达到去除污染物的目的。在一定的条件下,温度对Zn O/PS活化体系和ZnFe2O4/PS活化体系具有相同的效果,随着温度的升高,盐酸四环素的去除率不断增加;pH在3.0-9.0之间,而pH对两个反应体系的影响不同,在Zn O/PS活化体系中,去除率随着pH的增加而增加,最后趋于平缓。在ZnFe2O4/PS活化体系中,去除率随着pH的增加而减小;在一定的条件下,纳米材料的剂量在0.01 g·L-1-0.5 g·L-1之间,其对两个反应体系的影响也不同,在Zn O/PS活化体系中,盐酸四环素的去除率一直增加。在ZnFe2O4/PS活化体系中,盐酸四环素的去除率先增加后减少;而过硫酸钠剂量的影响在两个体系中相差不大,在Zn O/PS活化体系中,当过硫酸钠剂量在0.3-5.0范围内,盐酸四环素的去除率先增加后减小。在ZnFe2O4/PS活化体系中,盐酸四环素的去除率一直增加,最后趋于平稳;在一定的条件下,在Zn O/PS活化体系及ZnFe2O4/PS活化体系中,盐酸四环素的浓度在5ppm-80ppm范围内,去除率都是随着盐酸四环素浓度的增加而降低;当离子浓度一定时,Na+、K+和Cl-对两个活化体系的去除率影响不大,只有HCO3-在两个活化体系中对盐酸四环素的去除起抑制作用。而SO42-、NO3-在ZnFe2O4/PS活化体系对盐酸四环素的去除起促进作用,在Zn O/PS活化体系中对盐酸四环素的去除影响不大。Mg2+、Ca2+在ZnFe2O4/PS活化体系中抑制盐酸四环素的去除,而在Zn O/PS活化体系中,Mg2+、Ca2+促进盐酸四环素的去除。(3)纳米材料的回收利用实验结果显示:ZnO经过5次使用后,盐酸四环素的去除率从64.86%降到58.87%,下降了5.99%,回收的Zn O减少了9.24%。ZnFe2O4经过5次使用后,盐酸四环素的去除率从79.92%降到78.06%,下降了1.86%,回收的ZnFe2O4减少了8.46%。ZnFe2O4回收再次使用的对盐酸四环素的去除效果影响较小,且通过表征结果可以知道Zn O、ZnFe2O4都具有良好的稳定性,可回收循环利用,说明它们可以在实际中可以有广泛的应用前景。(4)盐酸四环素的矿化情况、对可能的活性自由基进行鉴定、中间产物及反应路径分析结果显示:在两个活化体系中,盐酸四环素的降解与TOC的变化都有一定的差距,且ZnFe2O4/PS活化体系的TOC去除效果较好,说明盐酸四环素在此降解过程中一部分把大分子降解成了小分子,没有被矿化,另一部分分子被分解成二氧化碳和水分子。且反应中存在·SO4-,·OH,·O2-,对盐酸四环素的降解起到促进作用。通过质谱图,Zn O/PS活化体系中的中间体大分子较多,而ZnFe2O4/PS活化体系中,大分子较少,说明ZnFe2O4/PS活化体系可以更好的将大分子降解成小分子,最后探究了三条在两个活化体系中可能的反应路径、讨论了催化体系可能的反应机理。本研究探究了锌金属氧化物活化,详细探究了影响因素的对盐酸四环素去除的影响,探究其去除机理,回收利用催化剂等工作,为锌金属氧化物活化过硫酸盐处理医药废水、探究其去除机理等研究提供理论支持。