Co掺杂改性PbO2电极的制备及其电催化氧化降解水中典型抗生素的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:icnew
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
磺胺类(SAs)、氟喹诺酮类(QNs)和四环素类抗生素(TCs)是在水体中检出率较高的典型抗生素,抗生素污染会引发湖泊等水生环境中抗生素耐药性基因污染,将会给全世界公共卫生和食品安全带来巨大的风险。电化学高级氧化技术稳定性高、绿色无污染和降解彻底,使其在降解难降解有机污染物领域具有广阔的应用前景。而传统PbO2电极也存在缺点:如析氧过电位远低于BDD、Sn O2等电极,催化活性不如它们;降解矿化过程能耗高,增加实际应用的成本等限制了其的推广应用。针对这些不足,本文开展了Co元素掺杂改性PbO2电极的研究,在此基础上通过电化学高级氧化体系实现对典型抗生素的降解。具体研究内容包括Co掺杂改性PbO2电极的作用机理研究、改性PbO2电极电催化降解SMX的降解动力学及机理研究及其对三元目标污染物的降解。通过以上研究内容的开展,本研究获得以下主要结论:(1)过渡金属Co掺杂改性PbO2电极对电极的性能提高效果优良。结果表明,改性电极表面更加紧凑致密,晶体尺寸减小,提供更多的活性位点从而提高其电催化性和电化学性能,Pb:Co为1%条件下的Ti/Ti O2NTs/Co-PbO2电极具有最好的催化性能,降解能力最好。研究表明,Co的引入能够显著提高电极的电化学性能,其析氧过电位提高了0.34V,电化学阻抗更低,化学传质速率更快。采用ICP-MS对降解后的溶解进行测试发现电极具有很好的稳定性,安全性高。(2)以SMX为目标污染物,探究电流密度,溶液p H值,SMX初始浓度,电解质浓度对SMX降解效果的影响,得出最佳操作参数为电流密度为30 m A/cm~2、电解质浓度为0.15 mol/L在酸性条件下反应150 min后对SMX的降解率超过99%,通过EPR和化学探针法鉴定了体系中·OH的存在,·OH主要通过S-N键断裂、羟基化、氨基氧化、酰化作用、加成反应和电子转移等方式实现对SMX的降解。(3)以磺胺甲噁唑(SMX)、环丙沙星(CIP)和四环素(TC)三种典型抗生素作为三元目标污染物,通过Ti/Ti O2NTs/Co-PbO2电化学高级氧化技术在不同的水质体系完成对典型抗生素的降解。探究不同水质及天然水基质(氯离子、碳酸根离子、硝酸根离子及腐殖酸)对典型抗生素的降解机理的影响,研究发现氯离子和碳酸根离子对SMX、CIP的降解具有促进作用,对TC的降解具有轻微的抑制作用。硝酸根离子对降解过程没有影响,HA能够抑制典型抗生素的降解。综上所述,本研究获得了Co掺杂改性PbO2电极的机制并摸清了·OH降解典型抗生素的作用机理。研究为电催化高级氧化技术降解实际抗生素废水的应用提供依据及思路。
其他文献
农地发展权制度是一项来源于西方国家的土地管理制度,该制度的应用在一定程度上减少了西方国家因土地用途管制、土地分区规划给农地所有权人造成的损失,实现了公共利益和农地所有者利益的统一。当前我国存在着农地非法占用、农民获得征收补偿过少、农民收益增长缓慢等现实问题,西方农地发展权制度对破解上述问题具有借鉴意义,农地发展权制度的引入将赋予农村集体经济组织新的权利类型,优化农地发展性利益的分配方式,使农村集体
学位
针对现有的旋耕机作业效率和作业水平较低、作业效果无法达到农民要求的问题,基于理论力学对旋耕机的核心结构布局进行了设计与分析。旋耕机的主要组成包括机架、传动系统、电源和动力装置、旋耕刀和工作部件、避障系统、耕深调节装置及悬挂装置。为了保证旋耕机在作业过程中的动力匹配,通过建立旋耕机各部件的功耗数学模型,以优化旋耕机的结构和运动参数,提升旋耕机的作业性能。为了验证旋耕机的性能,对其进行机械作业性能测试
期刊
2020年5月28日,十三届全国人大三次会议经表决通过了《中华人民共和国民法典》,新中国历史上首部法典化法律正式出台,自2021年1月1日起施行。《民法典》第184条规定:“因自愿实施紧急救助行为造成受助人损害的,救助人不承担民事责任”,此条正式确立了紧急救助制度。这是民事立法上的重大举措,有利于弘扬社会主义核心价值观,具有积极的时代意义。但是,仔细分析发现我国《民法典》第184条规定的紧急救助者
学位
<正>盘锦通过多年接待实践,找出具有地域特色的创新食材,经改良形成接待独有的菜品,这种用本地食材、经本地做法集合的菜品被制定成标准化的渔家菜,并通过了省级地方标准评定公务接待部门往往是外来宾客认识一座城市、品读城市文化的窗口。拥有"最美湿地""中国最北海岸线"的辽宁省盘锦市,以标准化落实接待工作要求,高站位谋划接待工作发展,不仅把机关事务接待工作打造成为展示城市面貌的重要窗口、亮丽名片,更通过"标
期刊
旋耕机集碎土、耙田、除茬以及整地于一体的功能,在水稻耕作管理中具有重要的作用,旋耕刀作为旋耕机的重要装置,是实现碎土、耙田整地以及除茬的主要部件。为此,对旋耕刀的结构进行了研究,分析了旋耕刀的运动轨迹,并对旋耕刀刀刃曲线进行设计研究,以期能为研究人员提供参考。
期刊
认罪认罚从宽制度推行以来,我国刑事诉讼程序效率得到提升,不仅体现宽严相济政策的施行,修复被破坏的社会关系,还能最大化实现司法制度的运行效益。然而,简化审程序在适用的过程中过度追求高效,被追诉人权利得不到该有的保障,在控辩协商过程中控诉方扮演掌控者角色,庭审应有的功能不能得以实现,法院司法审查流于形式化。本文认为提高诉讼效率也要兼顾实体公正,不管程序是否繁简,庭审都要追求实质化。要重视化解社会矛盾这
学位
在中职英语课堂教学活动的开展过程中,教学设计以教材为基础,分析教材中的知识内容,从而进行单元的教学设计。但在实际教学过程中发现,单元教学设计缺乏从学生出发,在设计过程中过于强调知识内容的设计。本论文通过对学情分析、教学设计和课堂教学的研究,希望提升单元教学设计的"以学生为本",从而改善当前教学设计的实践现状,提升课堂教学效果。同时基于学情分析,以理论框架为教学设计模版,以江苏凤凰教育出版社中职英语
期刊
分配正义是我国当前社会经济改革的重要问题,也是税收体制改革要考虑的首要问题,在我国国情下体现为再分配过程中的公平正义问题,呈现出从按劳分配向按需分配迈进、从“兼顾效率与公平”向“更注重公平正义”迈进、从个人分配正义向社会分配正义迈进三种趋势。在我国目前直接税体系尚未建立健全,还不能完全承担调节收入分配、缩小贫富差距作用的条件下,消费税可以在一定程度上发挥抽肥补瘦的功能,促进分配正义的实现。以此正义
学位
学位
2021年7月,《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》在“减轻学生负担”的强烈呼声中应运而生,它是国家对校外培训机构的“疯狂生长”与学校应试教育现象的明确回应,预示着“双减”政策将在教育界掀起减负提质的轩然大波。通过论述“双减”背景下小学数学教师为设计减负提质作业做出的种种努力,提出小学数学单元作业设计策略,期望以生动真实的教学案例为广大教育者提供教育灵感。
期刊