硫化锌镉基光催化剂的制备及其光催化降解盐酸四环素的性能研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asnbgq
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
随着医疗和畜牧业领域的飞速发展,越来越多的抗生素得以广泛应用,随之而来的问题是以四环素为代表的抗生素对环境稳定和人体健康产生了不可忽视的威胁。在现有的多种解决方案中,可见光催化降解技术因其具有绿色和高效的优势而倍受青睐。硫化锌镉(ZnxCd1-xS)因具有带隙和带边位置灵活、合成工艺简单、可见光响应强、抗光腐蚀能力强等优点而被广泛研究。然而,在实际应用中ZnxCd1-xS还存在一些不尽如人意的方面。因此,设计高光催化降解效率的ZnxCd1-xS基异质结光催化剂就显得尤为重要。对此,本文首先研究了不同锌镉比的ZnxCd1-xS在可见光照射下对于盐酸四环素的降解效果,筛选出具有最适锌镉比的单体后使用碘氧化铋(Bi OI)对其进行改性,改性后的复合物对于盐酸四环素有着非常出色的光催化降解效果。同时,本研究还对所制备催化剂的基本性质和光催化机理进行了深入研究,具体如下:(1)通过溶剂热法制备了一系列不同x值(x=0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1)的ZnxCd1-xS固溶体,通过一系列表征手段探究了所制备样品的物理化学性质,并通过光催化降解实验测试了它们的性能。结果显示,当x=0.3时,降解效果最佳,一小时的盐酸四环素去除率可达86.31%。但其仍具有盐酸四环素降解不彻底、光稳定性较差和易受水中阴、阳离子干扰等缺点。对此,本研究对其进行改性,以进一步提高其光催化降解能力,并改善其稳定性较差的不足。(2)采用Bi OI对Zn0.3Cd0.7S进行改性,通过溶剂热法合成了一系列不同质量比的Zn0.3Cd0.7S/Bi OI复合光催化剂。通过一系列表征手段对复合光催化剂的负载情况和物理化学性质进行了深入研究。X射线衍射光谱(XRD)的结果显示复合光催化剂兼具Zn0.3Cd0.7S与Bi OI的特征峰。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试结果显示,Zn0.3Cd0.7S和Bi OI结合紧密且单体呈团聚状的Zn0.3Cd0.7S在复合物中均匀地分散在花瓣状Bi OI的表面,其比表面积得以提升。通过综合分析紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、光致发光光谱(PL)和电化学阻抗(EIS)发现其相较Zn0.3Cd0.7S单体,具有更为出色的光电性质最后通过Mott-Schottky测试结合UV-vis DRS数据分析得出了制备样品的带隙以及导带和价带位置。(3)探究了复合光催化剂在可见光(λ>420 nm)照射下的光催化降解盐酸四环素表现。结果表明,改性后的光催化剂降解能力极强,一小时盐酸四环素降解率可达97.54%;在具有还原性的亚硫酸根干扰下降解率比改性前提升15.75%,四次循环降解后,仍具有92.58%的一小时降解率,比改性前提升22.66%,这说明通过改性,光催化剂的光稳定性有了显著提高。最后,还通过自由基捕获实验探究了复合光催化剂的作用机理,结果显示·OH和h+在降解过程中是主要发挥作用的自由基,特别是h+对于盐酸四环素的降解起到了至关重要的作用。本研究通过简单、高效、绿色的策略制备出一种光催化降解能力极强的ZnxCd1-xS基光催化剂,为使用半导体光催化技术处理含抗生素污水进一步发展奠定了坚实的基础。
其他文献
我国综合国力和国际地位的双提升使得世界范围内学习汉语的人逐年递增,在全球范围掀起了一股汉语热,传统的教学方式已经无法满足日益增长的需求,与此同时,互联网技术的发展,使得各种形式的网络教学应运而生,慕课作为其中之一,对对外汉语教学有着重要的作用。“互联网+教育”不仅突破了传统的教学模式的时空限制,而且为我国的教育改革提供了新的发展契机。对外汉语初级综合课的教学质量直接影响着汉语学习的全过程。综合课作
学位
随着全球“汉语热”的兴起,对外汉语教学越来越受到人们的重视。词汇是语言的建筑材料,是表达内容的基本构造单位,汉语学习者能否正确且流利地与他人进行交流、沟通,很大程度上取决于现阶段学习者所掌握的词汇量,而初级阶段的词汇教学正是学习者语言能力逐步形成和积累的重要阶段。目前目前对外汉语教学中,教师教授词汇时以直接法、翻译法、情景法为主,这些方法都自有优势,但多以教师为中心。任务型教学法作为20世纪80年
学位
被动句是现代汉语重要的句型之一,在日常交际中使用频率高、范围广。是汉语研究以及对外汉语教学的重点,同时也是汉语学习者学习的难点。尽管近年来汉语教材领域越来越受到关注,但由于起步晚,汉语教材中关于被动句的研究还不够深入,所以我们从汉语教材被动句编写情况入手,找出学习者被动句掌握情况不理想的原因,即教材中关于被动句编写的不足之处,给出汉语教材中被动句编写一些的意见和建议。本文共分为四章。第一章介绍文章
学位
在语言的交流中,不仅仅涉及到词、句的表达,更多涉及的是语篇的表达。语篇信息的传达是否正确、流畅,主要取决于语篇的衔接手段,逻辑连接成分是保证语篇衔接正确的关键。韩国拥有的孔子学院数量居世界前列,汉语推广力度也很大,但无论是在韩国留学生的日常汉语交流中,还是在HSK动态作文语料库中,韩国留学生在汉语语篇的衔接上仍存在着不少问题,他们对于衔接手段中的逻辑连接成分掌握不够,易发生这方面的偏误。目前,学界
学位
2001年中国-东盟自由贸易区启动建设,2013年丝绸之路经济带的想法得到了东南亚国家的响应,东南亚地区团结、合作的外部环境为老挝与中国双方贸易的扩大、深化营造了良好、健康的氛围。在此利好的环境背景下探讨老挝与中国贸易的情况对老挝与中国贸易朝着积极方向发展有重要的研究意义。本文首先通过分析两国之间贸易现状及双边贸易对老挝经济的贡献、自由区建立前后老中双方开展贸易往来的形式种类,分析出自由贸易区的建
学位
1986年改革开放以来,越南走上了“外向型”经济的战略发展道路,外商直接投资(FDI)在越南的经济增长过程中日趋扮演起重要的角色。外商直接投资的引入不仅缓解了资金紧张,促进了越南本土企业的技术进步;还带来了先进的管理理念,提供了更多的就业机会。然而,在解决就业问题、大大提高越南居民整体收入水平的同时,FDI在城乡分布的不平衡也给越南经济的发展带来了不确定性,并逐渐成为影响越南居民收入差距的重要因素
学位
现代汉语中存在大量意义用法相近的词语,即近义词。以汉语作为第二语言的学习者在使用近义词的过程中很容易发生偏误,因此近义词的学习与辨析是汉语学习过程中的重难点,近义词教学也是对外汉语教学中的关键环节。“仍然、仍旧、依然、依旧”的主要功能是充当延续义时间副词。延续义时间副词是时间副词中意义用法较为复杂的一小类,它们表示“已经存在、出现或进行的状态、情况或行为动作持续不变”,使用时需要特别注意。同时,“
学位
越南自革新开放三十多年以来,经济得到了巨大发展,综合国力和人民生活水平不断提高,国内生产总值也不断增加。2019年越南GDP以7.02%的增幅继续领跑东盟,2020年在新冠疫情全球肆虐的背景下,越南仍能保持前三个季度的经济正增长。在全球一片萧条的背景下,越南的GDP增幅不仅没有出现放缓,反而逆势上扬,其靓丽的表现让人羡艳。作为经济增长的“三驾马车”之一,对外出口贸易对越南经济增长的贡献功不可没。世
学位
在新的经济形势下,国际贸易市场的发展也为国与国之间发展带来更广阔的空间,时代的进步也将推动中国与中东北非国家的贸易迈上新的台阶。近年来,中国与中东北非国家经贸关系发展迅速。最明显的特征之一就是在中国与中东北非国家的贸易规模上的变化。据统计,中国与中东北非国家双边贸易发展迅速。出口总额由2007年的869.8亿美元增至2017年的1933亿美元,双边贸易出口额由2007年的459.4亿美元增至201
学位
随着普适计算时代的到来,人们身边智能设备的数量日益增加,跨设备交互的场景也越来越普遍。特别是在智能家居场景中,许多任务都需要用户在不同功能的设备之间切换,如何让用户便捷、优雅地从一个设备切换到另一个设备是提升产品用户体验必须考虑的一个问题。在设备切换过程中,用户需要通过某种交互操作向系统传达跨设备的意图和目标,而系统则需要提供一套能准确指向目标设备的引用方式或语言。在过往研究中,这一过程被称为构建
学位