【摘 要】
:
氟伐他汀是常用于治疗高胆固醇血症的他汀类药物。因传统污水处理技术很难将其彻底去除,而广泛存在于水环境中,对人类生命健康存在潜在的威胁。光催化技术是去除水环境中他汀类药物的有效途径。Bi2WO6是典型的铋系光催化剂,具备良好的可见光吸收性能。但是其导带位置较正,限制了以e-还原O2为核心产生·O2-的链式反应,进而影响多种类活性自由基产生。同时窄带隙结构引起光生电子、空穴快速复合导致光催化效率降低。
论文部分内容阅读
氟伐他汀是常用于治疗高胆固醇血症的他汀类药物。因传统污水处理技术很难将其彻底去除,而广泛存在于水环境中,对人类生命健康存在潜在的威胁。光催化技术是去除水环境中他汀类药物的有效途径。Bi2WO6是典型的铋系光催化剂,具备良好的可见光吸收性能。但是其导带位置较正,限制了以e-还原O2为核心产生·O2-的链式反应,进而影响多种类活性自由基产生。同时窄带隙结构引起光生电子、空穴快速复合导致光催化效率降低。本研究基于ZnIn2S4和Bi2WO6能带结构交错排列特征制备复合光催化剂,解决Bi2WO6多种类活性自由基产生受限和电子空穴快速复合问题。考察复合比例、水热反应时间、水热反应温度对复合光催化剂结构和性能的影响,获得最佳制备条件。研究复合催化剂投加量、污染物浓度、p H值、腐殖酸、阴阳离子和光源等条件对氟伐他汀去除效果的影响。通过活性自由基定性和定量分析、矿化度分析及降解路径和中间产物分析,揭示复合光催化剂性能提升机理。主要结论如下:(1)在水热反应时间720 min、水热反应160℃、ZnIn2S4复合量为30%时制备的ZIS@BW-30%复合光催化剂具有最佳光催化性能。其具有由Bi2WO6为外壳覆盖ZnIn2S4微球内核的核壳结构,比表面积为37.97 m~2/g,带隙宽度为3.1e V,瞬态光电流最大,阻抗半径最小。在氙灯照射下,对氟伐他汀去除效率达到75.47%,相比单组分Znln2S4和Bi2WO6体系氟伐他汀去除率明显提高。(2)当ZlS@BW复合光催化剂投加量为0.2 g/L、氟伐他汀浓度为10 mg/L、溶液初始p H=9时,光催化降解效果最好,光照120 min后氟伐他汀去除率达到75.47%;阴阳离子均对降解氟伐他汀存在抑制作用,其抑制作用大小为:Mg2+>Ca2+>Na+>K+,CO32->SO42->HCO3->Cl-;腐殖酸对氟伐他汀的去除影响显著,腐殖酸初始浓度达到1 mg/L时,氟伐他汀去除率降低20%,腐殖酸浓度达到10mg/L时,氟伐他汀去除率仅为29.49%;紫外灯照射下,氟伐他汀去除效果最好,去除率达到78.45%;ZlS@BW具有较高稳定性,四个批次循环降解实验中氟伐他汀去除率仅下降1.84%。(3)光催化反应过程中h+起关键氧化作用,·OH和·O2-起辅助作用。·O2-和·OH的浓度分别为1.36×10-5mol/L和2.68×10-7mol/L。ZlS@BW-30%复合光催化剂在光照下产生h+、·O2-和·OH等活性自由基,活性自由基协同攻击氟伐他汀长链化合物上的C-C键、C=C双键以及C-N键,使其生成短链有机化合物,然后这些有机化合物进一步被氧化分解生成H2O和CO2。ZlS@BW-30%复合光催化剂体系的矿化度达到44.19%,远远高于单组分催化体系的矿化度。ZlS@BW复合光催化剂相比于单组分ZnIn2S4和Bi2WO6性能提升的主要原因包括两点。一是在ZlS@BW复合光催化剂的Z-Scheme型异质结结构中ZnIn2S4价带的h+与Bi2WO6导带的e-复合,有效延长ZnIn2S4导带上的e-和Bi2WO6价带上h+的寿命,为其氧化含氧物质产生强氧化性活性自由基提供了机会。二是ZnIn2S4和Bi2WO6能带结构特征决定了ZlS@BW复合光催化剂可同步产生多种类活性自由基,h+、·O2-和·OH的协同氧化作用有利于提高复合光催化剂性能。
其他文献
随着网络技术的广泛应用,网络教学平台逐渐成为现代教育技术的重要载体。在“全球疫情”的影响下,利用计算机和各种媒介手段的网络教学平台不仅为学习者创造了学习条件,更重要的是依托网络平台所打造的网络教学理念,实现了传统教学课堂所无法达到的教学效果,但同时它们也存在着诸多问题。本文作者在Lingo Ace网络平台教学实习期间,发现部分教师过多依赖平台课件进行按部就班式教学,尤其是教师在网络口语课堂中并没有
中生代以来,扬子地块在其东西两侧太平洋构造域和特提斯构造域的共同作用下,经历了早中生代印支运动、晚中生代燕山运动和新生代喜山运动,发育了强烈的板内构造变形。在复杂的地质运动过程中,扬子地块受不同方向断裂的分割,基底破碎形成多个构造样式各不相同的次级块体。研究区即位于川东地块和川鄂渝黔地块交界处乌江下游的武隆地区,是川东薄皮褶皱构造带和川鄂渝黔厚皮褶皱构造带的交接区,在地貌上属于四川盆地与云贵高原的
过硫酸盐高级氧化技术(PS-AOPs)可产生高氧化电位的活性氧物种(SO4·-、OH·、~1O2),在水中难降解有机物的处理方面受到了广泛关注。与自由基(SO4·-、OH·)氧化方式相比,基于~1O2的非自由基氧化具有选择性高、抗干扰能力强、消毒副产物生成风险低等优点,在实际污水处理中展现出广阔的应用前景。纳米尺寸的铜基氧化物(如CuO、Cu Fe2O4等)可有效活化PMS产生~1O2,但普遍存在
韧性剪切带的变形特征与机制以及活动时代是造山带研究的基础和核心。青藏高原南部喜马拉雅造山带中分布一系列巨型EW向展布的构造带,其中藏南拆离系(STDS)不仅是一条重要的韧性剪切带,而且是重要的构造单元边界,它与主中央逆冲断裂带(MCT)控制着高喜马拉雅结晶岩系的剥露。STDS的变形机制与活动时代记录着喜马拉雅造山带形成演化和动力学过程。而STDS在不同部位的出露特征并不一致,至今尚未有完整STDS
本文旨在探讨黄岗梁火山-侵出隆起中不同岩相之间的成因联系及其形成的构造背景。该火山机构由火山灰流相的流纹质晶屑凝灰岩、侵出相的岩穹(流纹质碎斑熔岩)和浅成侵入相的斑状二长花岗岩构成,它们的SHRIMP锆石U-Pb定年结果分别为140.3±0.93Ma、140.4±0.92Ma和141.8±0.96Ma,均属早白垩世初期岩浆活动的产物。三个岩相的同位素年龄在误差范围内一致,表明岩浆活动没有明显的间断
在研究建筑热工领域以及对可再生能源系统的性能评估方面,计算机模拟起着不可或缺的作用。各类模拟软件不仅需要输入相关模型参数,还需要输入反映当地长期典型气候条件的能源分析气象年文件,能源分析气象年数据的好坏直接决定了模拟结果的准确与否。现有的能源分析气象年中最常用的是建筑能耗模拟用的典型气象年文件。在“双碳”背景下,节能减排的同时,扩大对可再生能源系统的利用规模,将成为接下来很长一段时间内我国能源政策
模糊多属性决策是模糊集理论与多属性决策的结合,是决策科学中最为活跃的研究领域之一,广泛地用于解决投资方案、选址问题和项目评估等问题。研究模糊多属性决策问题具有重要的现实意义。本文研究基于毕达哥拉斯模糊语言信息的三种多属性决策方法。提出一种基于区间二元语言毕达哥拉斯模糊信息的MULTIMOORA和ELECTRE方法。首先,结合毕达哥拉斯语言集和区间二元语言变量,提出了关于隶属度,非隶属度和语言变量均