【摘 要】
：
水环境中药物与个人护理用品（PPCPs）作为一种新兴污染物,引起了人们极大的关注。其中,甲氧苄啶（TMP）是最常用的广谱抗生素之一,在各类水环境中被频繁地发现,对人类和水生动植物存在严重危害。g-C3N4基纳米材料具有可见光响应、无毒、化学性质稳定和成本低等优点,已在水处理领域被越来越多地应用。然而,目前关于g-C3N4基纳米材料的改性和可见光去除TMP的效能、机理及应用仍有待进一步研究。因此,本
论文部分内容阅读
水环境中药物与个人护理用品（PPCPs）作为一种新兴污染物,引起了人们极大的关注。其中,甲氧苄啶（TMP）是最常用的广谱抗生素之一,在各类水环境中被频繁地发现,对人类和水生动植物存在严重危害。g-C3N4基纳米材料具有可见光响应、无毒、化学性质稳定和成本低等优点,已在水处理领域被越来越多地应用。然而,目前关于g-C3N4基纳米材料的改性和可见光去除TMP的效能、机理及应用仍有待进一步研究。因此,本研究合成了三元g-C3N4基纳米材料,并将粉末材料固定在海绵上,制备成涂层光催化材料,对制备样品的物化特性进行了表征;并以TMP为研究对象,考察了改性g-C3N4基纳米材料和涂层材料的光催化活性和影响因素,研究了降解TMP的路径、机理和产物毒性,还进行了涂层材料在不同水体基质中光催化效果及应用研究,得到主要结论如下:Ag-Ag Cl/WO3/g-C3N4（AWC）纳米复合材料的物化表征和可见光催化去除TMP实验表明,WO3和Ag-Ag Cl纳米颗粒成功与g-C3N4纳米片化合形成三元异质结纳米材料,其具有双光生电子转移机制,由WO3/g-C3N4构成的局部Z型异质结和单质Ag作为电子转移介质实现,能有效促进光生电子-空穴对的分离。0.5 g/L的AWC在60 min内对TMP的可见光催化去除率达99.9%,降解过程符合伪一级动力学,降解动力常数为0.07332 min-1,主要的活性自由基为超氧自由基（·O2-）、光生空穴（h+）和光生电子（e-）,TMP经过氧化、羟基化、去甲基化和裂解作用后被降解。涂层材料（AWC/PDA/MS）的物化表征和可见光催化去除TMP实验表明,AWC纳米颗粒被成功负载于载体上,PDA涂层起到了粘附、光热转换和亲水改性的作用。90 min内对TMP的可见光降解率达到99.9%,重复使用5次后对TMP的去除率依然超过90%,且几乎没有AWC纳米颗粒发生脱落,说明涂层材料具有较好稳定性和重复利用性。在可见光下AWC/PDA/MS涂层材料表面还具有光热转换效应,产生的局部热场起到协同光热催化效果,能有效提升涂层材料对TMP的去除率和去除速率。180 min反应后,TMP的矿化率可达40.1%,降解中间产物的毒性较母体毒性呈下降趋势。AWC/PDA/MS涂层材料在不同水基质中光催化效果及应用研究的实验结果表明,涂层材料在不同条件的水基质中都能有效降解TMP,并且对雌激素和染料等有机污染物也有较好的去除效果,去除率均可超过90%。在小试实验中,3 h内99.9%的TMP被去除,降解动力常数为0.02557 min-1,说明其未来应用的可能性。综上所述,改性g-C3N4基纳米材料在可见光下对PPCPs具有良好的光催化去除效果,具有良好的实际应用前景。
其他文献
对装配式建筑结构而言,装配工艺及装配质量是其充分发挥承载力及抗震性能的关键。灌浆套筒连接作为装配式建筑构件的主要连接形式,在装配式建筑构件拼装施工中,施工工艺的差异以及复杂的现场施工环境,可能导致灌浆套筒内部出现不同程度的损伤,产生例如裂纹、脱空等质量缺陷,最终导致套筒连接效果不佳,威胁建筑主体安全。考虑到目前对于灌浆套筒连接质量尚无切实可行的无损检测方案,本文提出基于Lamb波时间反转法的灌浆套
在桥梁工程中,钢筋用量大、造价高,是影响工程成本的重要因素。但是,传统的路桥钢筋工程普遍存在钢筋原材利用率低、钢筋下料方案制定困难、浪费严重等现象。随着近几年建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）技术在国内的兴起与推广,结合以算据、算法、算力为支撑的智能技术,能有效提高国内建筑业的信息化与智能化发展水平。本文旨在将BIM技术与智能优化算法相结合,使用Re
单组分碱激发镍渣水泥作为一种新型绿色胶凝材料,有效解决镍渣的污染问题,提升镍渣利用价值,又能减少CO2排放与天然资源消耗,对保持镍行业的持续健康发展具有重要战略意义。目前碱激发镍渣水泥的研究主要集中在双组分的配比设计方面,但关于单组分碱激发镍渣水泥的氯离子渗透性方面研究较少。为此,本文通过试验研究了前驱物钙硅比、铝硅比、碱激发剂种类、Na2O当量、水胶比、球磨制度对单组分碱激发镍渣混凝土抗氯离子渗
随着我国大跨度桥梁不断涌现,大型、超高的钢管贝雷式支架越来越频繁地被应用于桥梁建设中。而钢管支架和贝雷梁的稳定问题比较突出,是桥梁施工中的主要风险来源。目前在进行钢管贝雷式支架设计时,一般是把贝雷梁视为等效梁结构,忽视杆件的局部稳定对结构整体受力的影响,对贝雷梁的整体与局部破坏模式还未有全面的认识;而下部的钢管支架在计算时计算长度取值和横向连接还不规范,这些因素增加了钢管贝雷式支架应用的风险。因此
超高性能混凝土（UHPC）是一种具有高流动性、高强度、高耐久性、高韧性等优点的新型水泥基复合材料,将其作为装饰材料来使用能够解决普通装饰混凝土抗拉强度低、韧性差、自重大、易开裂等缺陷,有利于拓展其应用范围,实现结构装饰一体化。本文采用高白度的原材料制备具有装饰效果的UHPC,研究材料组成对白色UHPC流动性、抗压强度、抗折强度和弯曲韧性的影响。完成的主要工作和成果如下:1、通过设计以石英砂细度模数
随着我国经济增长以及隔震技术日益成熟,我国隔震结构逐渐普及并向高层隔震结构过渡,而目前隔震结构设计分析基于常规短周期地震动,忽略了低频成分丰富的长周期地震动影响。高层隔震结构因其较大的自振周期,在长周期地震动作用时易产生不同程度的共振,使结构产生较大地震响应。因此,需要对长周期地震动作用下高层隔震结构的地震响应及控制措施进行分析研究。本文主要包含以下研究内容:（1）从PEER数据库选取了60条长周
高延性水泥基复合材料,简称ECC（Engineered Cementitous Composites）,具有和金属相似的显著应变硬化特征以及多缝开裂的特性。ECC控制裂缝宽度的能力,可避免有害物质侵入结构内部而引起钢筋腐蚀、混凝土结构膨胀的问题,从而提高建筑结构的耐久性和安全性。喷射技术是一种施工效率高,工程适应性强的无模板施工方法。研究一种可进行喷射施工的ECC材料既能够提高建筑结构寿命,又能在
近年来国内外跨海桥梁建设发展迅速,覆盖区域越来越广,在海域活动断层附近修建桥梁已经成为工程建设中不可避免的问题。跨海桥梁结构位于复杂的海洋工程地质场地中,海域场地中海水层对地震动传播的影响会导致海域与陆地地震动之间存在明显的特征差异。然而目前对近断层脉冲型地震动的研究仅限于陆地场地,考虑到海域场地与陆地场地地震动传播的差异、近断层地震动对大跨度桥梁很强的破坏力以及实测海域近断层地震动记录的匮乏,有
砌体结构由块材、胶结材料组成,在工程中应用广泛。一般胶结材料强度低、耐久性差,是影响砌体结构承载能力的主要因素。为改善砌体柱的受力性能,提出采用超高强度、耐久性能优异的超高性能砂浆（Ultra-High Performance Mortar,UHPM）。本文首先对适用于砌体结构的UHPM的配合比、工作性能和力学性能进行试验研究,在获得UHPM制备参数的基础上,将其运用到石砌体中,并进行了UHPM石
近年来,为满足海上资源开发需求,支撑国家交通强国战略,我国已成功建成许多跨海大桥。桥墩作为跨海大桥的重要组成部分,处于水深、浪大、流急的海洋环境,长期受到波浪频繁的作用,若遇极端海况极易产生较大的动力响应。由于波浪运动为无法预测的随机过程,这种不确定性直接关系到桥梁的安全使用。同时,桥墩在服役期内会发生多种病害且可能受到强力偶然荷载的作用,进一步威胁到桥梁在波浪作用下的安全性。因此,对随机波浪作用