【摘 要】
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近年来,地表水、地下水和饮用水均检测出了微量有机污染物,包括抗生素、农药等。由于其可以通过食物链和饮用水蓄积到人和动物体内,并威胁人类健康与生态环境,因此受到了社会的广
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近年来,地表水、地下水和饮用水均检测出了微量有机污染物,包括抗生素、农药等。由于其可以通过食物链和饮用水蓄积到人和动物体内,并威胁人类健康与生态环境,因此受到了社会的广泛关注。光催化技术因其可以有效的降解水中微量的有机物,成为污水深度处理方向的研究热点。 本论文采用PVP作结构诱导剂,银氨络合沉淀法制备了Ag3PO4;采用共沉淀法、水热合成法制备了AgBr/Ag3PO4复合可见光催化剂。两种催化剂通过XRD、XPS、SEM和UV-Vis进行表征,结果表明Ag3PO4为带有尖锐边角的立方体结构,晶体尺寸范围为2-6μm,其吸光边界为532 nm;60%AgBr/Ag3PO4晶体呈多面体形貌,粒径范围为1-4μm,其吸光边界为559 nm,与Ag3PO4相比,吸光边界红移,对可见光响应更强。 在可见光照射下,开展了Ag3PO4降解盐酸四环素的研究,研究结果表明当催化剂用量为2.0 g/L、四环素浓度为30 mg/L时,光照120 min后四环素的降解率可达91%;Ag3PO4降解四环素的机理研究表明空穴和超氧自由基是主要的活性物质,Ag3PO4催化剂的稳定性和再生能力研究表明Ag3PO4的稳定性良好,且具有较强的再生能力。 研究了不同的合成条件(复合比例、合成时间、合成温度及反应溶液pH)对AgBr/Ag3PO4复合光催化剂的活性影响,结果表明AgBr含量为60%、合成时间为12 h、合成温度为180℃,溶液pH为7.0时,AgBr/Ag3PO4的催化活性最高。在可见光照射下,开展了60% AgBr/Ag3PO4对四环素的降解研究,研究结果表明催化剂用量为1.5 g/L、四环素浓度为30 mg/L、溶液pH为5.0时,光照60 min后四环素的降解率可高达97%,矿化度研究表明四环素被部分矿化,TOC去除率约为57%,四环素分子中的氮元素被降解为无机离子。AgBr/Ag3PO4复合光催化剂,呈现出了比单一的Ag3PO4更为优异的催化降解性能。研究表明AgBr/Ag3PO4降解四环素的机理为超氧自由基和空穴是主要的活性物质。催化剂稳定性研究结果表明AgBr/Ag3PO4具有较好的稳定性。综合以上结论可知,Ag3PO4基光催化剂在降解水中微量有机物方面具有潜在的应用前景。
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