【摘 要】
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近年来,抗生素类物质对环境的污染,以及对生态系统的潜在影响已经受到环境工作者的广泛关注。抗生素废水是环境中抗生素污染的主要来源之一,其具有生物毒害大、浓度高、可生物降解性低等特点,属于难降解有机废水。由于传统活性污泥法或生物膜法降解抗生素废水的效果不理想,开发高效的抗生素废水处理技术成为污水治理领域研究中的难点和热点。光催化氧化法在水污染治理中展现出广阔的应用前景,具有所需的设备和工艺简单,能耗低
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近年来,抗生素类物质对环境的污染,以及对生态系统的潜在影响已经受到环境工作者的广泛关注。抗生素废水是环境中抗生素污染的主要来源之一,其具有生物毒害大、浓度高、可生物降解性低等特点,属于难降解有机废水。由于传统活性污泥法或生物膜法降解抗生素废水的效果不理想,开发高效的抗生素废水处理技术成为污水治理领域研究中的难点和热点。光催化氧化法在水污染治理中展现出广阔的应用前景,具有所需的设备和工艺简单,能耗低,稳定性好的优势,但光催化效率需要进一步提高,光催化降解机制仍需深入探索。理想的光催化剂应当具备光响应范围宽,电荷传输与分离能力强,产生的活性氧物种丰富等特点,传统半导体催化材料难以同时满足以上条件,这给光催化技术的应用带来挑战。由于铋基材料具有储存量丰富,晶体结构多为层状堆叠,电子结构易调控等优势,铋基半导体材料在光催化氧化难降解有机污染物领域得到广泛关注。其中,BiOX(X=Cl、Br、I)光催化剂在处理难降解有机污染物上有广阔的应用前景。BiOX材料易于制备、性能稳定,无毒而且廉价,但仍存在电荷分离效率较低以及光催化微观反应机制不够清晰等局限性,无论在提高光催化效率还是探索微观反应机制上仍面临很多挑战。本文针对抗生素污染和处理的现状,设计并制备了能在可见光下氧化去除抗生素的卤氧铋光催化材料,揭示了其光催化自由基形成机制以及降解盐酸四环素的效能和特性。通过理论计算和表征分析相结合的方法对氧空位、Bi单质及异质结提高BiOX光催化性能的作用机制进行了深入探讨,并对活性自由基的生成和作用规律进行了分析和探索。本文探究了光催化反应的影响因素,结合紫外-可见全光谱扫描和LC/MS-MS分析提出了盐酸四环素的可能降解路径。本文为设计具有高活性的新型BiOX可见光驱动(VLD)光催化剂提供指导,为进一步拓展光催化技术在水污染治理中的应用提供理论支撑。
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