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三氯卡班(TCC)由于具有高效抗菌性能,被普遍掺加到护理品中(包括洗浴液、肥皂及牙膏等),但由于其难于生物自然吸收降解以及对细菌的抑制作用等性质,导致自然水体中三氯卡班的浓度不断升高,进而对自然环境和人类健康产生极大威胁。目前,介质阻挡放电等离子体(DBD)得到科研界的极大关注,有望被视作一种高效强力的高级氧化技术而广泛应用于环境治理中。此研究通过将二氧化钛/活性炭纤维(TiO2/ACFs)复合催化剂添加到介质阻挡放电等离子体中催化降解水体中的三氯卡班,并展开系列的相关研究。试验选取溶胶凝胶法作为材料制备方法,制备了二氧化钛/活性炭纤维(TiO2/ACFs)复合材料,制备好的复合材料使用XRD、BET、SEM、XRF以及XPS分析,考察了复合催化剂的形貌、成分以及表征特性,结果显示合成的TiO2/ACFs材料具有很好的催化表征特性性能。以DBD协同TiO2/ACFs复合材料对目标污染物三氯卡班进行处理,试验分别研究了反应物初始浓度、电源输出功率和催化剂添加量对TCC去除速率以及处理过程中能量效率的影响,并考察了 TiO2/ACFs复合催化剂的循环使用能力。试验结果表明介质阻挡放电等离子体协同TiO2/ACFs复合催化剂技术(DBD/TiO2/ACFs)可以有效提高水体中三氯卡班的去除速率;在以下的反应条件下:放电输出功率38W,TCC初始浓度10mg/L,TiO2/ACFs复合材料圆片半径3cm,空气作为载气,100mLTCC溶液在处理30分钟后去除率可达93%;相较于不添加TiO2/ACFs催化剂,TCC去除速率提高了 39%。此外,更高的初始浓度,更大的输出功率以及更多的催化剂添加均会提高三氯卡班的去除速率和降解过程中反应体系的能量效率,TiO2/ACFs也在反应过程中保持了较好的催化稳定性和重复利用性。试验探究了 DBD/TiO2/ACFs反应体系去除TCC的作用机理以及TCC的可能降解路径。向封闭体系中分别通入一定量的载气(空气、氧气、氮气和氩气)以及添加自由基捕获剂(异丙醇、乙二胺四乙酸以及四氯甲烷)并观察TCC的去除效率,结果表明羟基自由基在TCC的去除过程中起到了重要作用。此外,针对TCC的降解产物进行GC-MS分析鉴定,并结合Gaussian理论计算结果推导出两种可能的降解路径。试验还利用发光细菌对反应液的生物毒性做了相关研究,结果表明TiO2/ACFs复合催化剂的添加能有效降低TCC反应液的生物毒性作用。试验研究为三氯卡班废水处理处置提供了一定的理论支持。