【摘 要】
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随着畜禽养殖业的不断发展以及抗生素的过量使用,畜禽养殖废水成为抗生素污染的主要来源。光催化技术能够在充分利用太阳能的同时光催化降解有机污染物,是解决环境污染的有效途径之一。本文基于畜禽养殖废水中抗生素污染日趋严重的现状,以四环素为代表,制备复合光催化剂TiO2@g-C3N4,并通过静电纺丝技术实现固定化,使其在高效降解四环素的同时易于分离回收。首先,采用原位合成法制备具有特殊核-壳结构（壳层厚度约
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随着畜禽养殖业的不断发展以及抗生素的过量使用,畜禽养殖废水成为抗生素污染的主要来源。光催化技术能够在充分利用太阳能的同时光催化降解有机污染物,是解决环境污染的有效途径之一。本文基于畜禽养殖废水中抗生素污染日趋严重的现状,以四环素为代表,制备复合光催化剂TiO2@g-C3N4,并通过静电纺丝技术实现固定化,使其在高效降解四环素的同时易于分离回收。首先,采用原位合成法制备具有特殊核-壳结构（壳层厚度约为5-10nm）的光催化剂TiO2@g-C3N4（TCN）。g-C3N4量子壳的量子效应以及紧密均匀异质结的形成有效提高电荷转移性能。在可见光照射下,经过4h后四环素降解率高达96.5%,显示了 TCN优异的光催化活性,并且TCN具有良好的稳定性。其次,为实现催化剂的固定化,采用静电纺丝技术制备PVDF-TCN纤维垫。PVDF-TCN由直径在300-400 nm的纤维组成。水接触角和FTIR结果表明,纤维垫为超亲水性材料,可以有效减少纤维垫污染。PVDF-TCN-0.2g纤维垫在可见光下,300 min内四环素降解率高达97%,并且其反应动力学符合准一级动力学模型。稳定性实验表明PVDF-TCN具有良好的性能和结构稳定性。1最后,为减少较大纤维直径导致的催化剂包埋现象,引入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）,制备以纳米纤维骨架与大面积覆盖的二维纳米网络结构组成的SDBS-PVDF-TCN纤维垫。1%SDBS-PVDF-TCN-0.1 g纤维垫在可见光照射下,300 min内四环素降解率高达95.8%,并且具有良好的稳定性。本研究通过静电纺丝技术实现TiO2@g-C3N4固定化,使其在高效降解四环素的同时易于分离回收,为催化剂的固定化和废水治理提供新的路径。
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