【摘 要】
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目的本论文为了解决生态问题和清除抗生素废水,对纳米氧化锌（Zn O）材料进行改性,成功制备了一种在可见光区域具有高光催化活性、良好化学稳定性和改善反应范围的新型光催化剂。这一研究成果更好地满足了人们的实际需要。方法采用沉淀法合成Zn O。将不同含量的聚吡咯（Polypyrrole,PPy）、碳纳米管（Carbon Nano Tube,CNTs）与Zn O样品进行复合,制备出了二元和三元复合样品。对
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目的本论文为了解决生态问题和清除抗生素废水,对纳米氧化锌（Zn O）材料进行改性,成功制备了一种在可见光区域具有高光催化活性、良好化学稳定性和改善反应范围的新型光催化剂。这一研究成果更好地满足了人们的实际需要。方法采用沉淀法合成Zn O。将不同含量的聚吡咯（Polypyrrole,PPy）、碳纳米管（Carbon Nano Tube,CNTs）与Zn O样品进行复合,制备出了二元和三元复合样品。对所制备的各样品围绕形貌粒径、晶型结构、元素种类及其官能团等进行研究。选用罗丹明B（Rhodamine B,Rh B）和盐酸四环素（Tetracycline Hydrochloride,TC）做降解实验,对复合样品进行性能分析与评价,结合降解反应动力学方程、循环稳定性实验、自由基的捕获及中间产物鉴定等研究。并选用大肠杆菌为菌株对复合样品进行抗菌性能研究。结果以Rh B为降解物,评价所制备样品的光催化效果。控制光照和p H等因素不变,Zn O对DRh B=46.3%。Zn O/PPy样品DRh B=91.2%,Zn O/CNTs样品DRh B=89.3%,Zn O/PPy/CNTs样品DRh B=92.4%,由此可说明三元Zn O/PPy/CNTs复合样品的光催化效果最好。每个样品对Rh B的降解与一级反应的动力学方程相对应。循环稳定性测试表明,复合样品是稳定的。根据自由基捕获实验得出结论,h+和·O2-是Zn O/PPy、Zn O/CNTs和Zn O/PPy/CNTs样品的主要活性物种,其中·O2-是Zn O/PPy/CNTs样品的主要活性物种。Zn O/PPy/CNTs样品对盐酸四环素在降解方面也展现出良好的光催化降解效果DTC=91.5%,对TC的降解符合一级反应动力学方程,对中间产物进行鉴定,表明中间产物在降解过程中起到了作用。通过对大肠杆菌的抗菌实验可知Zn O/PPy的抑菌率为73.06%、Zn O/CNTs的抑菌率为99.44%、ZPC的抑菌率为99.99%。结论PPy、CNTs的掺杂增大了Zn O降解Rh B的反应速率。制备的Zn O拥有较大的比表面积,可以提高吸附性能,而PPy、CNTs的引入,能促进电子转移,降低复合材料中光生电子空穴对的复合,复合样品的光催化性能得到了提高。另外,新型可见光催化剂对TC-HCl均有较强的降解作用且具有良好的抗菌效果。这一研究为改善水体环境,有效去除且矿化抗生素,为人类发展奠定一定的理论基础。
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