论文部分内容阅读
抗生素残留物严重危害人体健康安全,长期食用含有抗生素残留的水或食物会导致抗生素残留物累积在人体内,人体内长期积累的抗生素残留物除了对肝和肾造成损害外,还会导致过敏反应、变态反应以及肠道菌群失衡。因此,去除水体中的抗生素残留物引起了越来越多研究人员的关注。光催化法由于其经济节能、反应迅速、氧化性强等优势,被认为是降解抗生素残留物最有效的方法之一。普通的光催化剂有选择性低、光催化活性不高、回收困难等问题。因此,将光催化技术和表面印迹技术相结合,制备出磁性印迹光催化材料以此来解决上述问题,具体内容如下:(1)通过高温煅烧的方法在磁性粉煤灰(MFA)表面包覆g-C3N4,再运用超声的方法在g-C3N4表面负载聚吡咯(PPy),随后,通过微波聚合的方式制备出PPy@g-C3N4@MFA印迹光催化剂。由于大量的三维印迹孔腔的存在,PPy@g-C3N4@MFA印迹光催化剂能够选择性地吸附并降解四环素(TC),PPy@g-C3N4@MFA印迹光催化剂对TC的降解率为35.1%,低于其对环丙沙星(CIP)的降解率(17.2%)。此外,PPy@g-C3N4@MFA印迹光催化剂相对于g-C3N4@MFA、PPy@g-C3N4@MFA和非印迹光催化剂的选择性系数分别为1.587、1.756和2.580。因此,本实验制备的PPy@g-C3N4@MFA印迹光催化剂能选择性地吸附和降解TC。(2)以MFA作为载体,通过光引发聚合的方法制备出PPy嵌入式磁性印迹光催化剂。通过调控不同的吡咯单体加入量和光引发聚合时间合成不同的PPy嵌入式磁性印迹光催化剂。在本实验中,吡咯的最佳添加量为70μL,最佳光引发聚合时间为15 min。由于表面印迹层中存在三维印迹孔腔,PPy嵌入式磁性印迹光催化剂可以特异性吸附并选择性降解TC,在本实验中,PPy嵌入式磁性印迹光催化剂对TC的降解率(77.59%)是其对CIP降解率(34.57%)的两倍多。并且,PPy嵌入式磁性印迹光催化剂的选择性系数相对于CdS、CdS@MFA和非印迹光催化剂分别为0.71、1.79和1.64。因此,本实验制备的PPy嵌入式磁性印迹光催化剂能选择性地吸附和降解TC。(3)采用化学氧化法合成POPD-CdS,保证CdS与聚邻苯二胺(POPD)充分接触,随后,通过光聚合法将POPD-CdS作为功能单体引入表面印迹层,同时将MFA作为载体引入,最终制备出POPD-CdS嵌入式磁性印迹光催化剂。由于三维印迹孔腔的存在,POPD-CdS嵌入式磁性印迹光催化剂可以特异性吸附并选择性地降解CIP,在本实验中,POPD-CdS嵌入式磁性印迹光催化剂对CIP的降解率为63.42%,高于其对TC的降解率(35.33%),而且POPD-CdS嵌入式磁性印迹光催化剂的选择性系数相对于CdS、POPD-CdS和非印迹光催化剂分别为1.88、1.98和2.12。因此,本实验制备的POPD-CdS嵌入式磁性印迹光催化剂能选择性地吸附和降解CIP。