BiVO4光催化降解水體中布洛芬的研究.pdf

1、布洛芬是一種典型的非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥(NSAIDs)，廣泛用于減輕炎癥、緩解疼痛并減少發(fā)熱等，經(jīng)人體吸收代謝后，排泄到體外，進(jìn)入水體。雖然它在自然環(huán)境中的濃度很低，但由于其假持久性所導(dǎo)致的在環(huán)境中的長(zhǎng)期存在，仍然對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成一定的潛在危險(xiǎn)。因此，研究高效、低成本的技術(shù)來(lái)去除這類水體污染物已成為一個(gè)熱門的課題。目前，去除這類物質(zhì)主要采取的方法有混凝沉淀、微生物降解、吸附、膜過(guò)濾、芬頓氧化、電化學(xué)氧化、光催化氧化等。在這些方法中，光催化氧化

2、對(duì)有機(jī)物降解徹底，最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，不容易產(chǎn)生二次污染，顯示出巨大應(yīng)用前景。目前普遍采用的催化劑是二氧化鈦，但這種催化劑只會(huì)在紫外光照射下產(chǎn)生電子空穴對(duì)，對(duì)太陽(yáng)能的利用率低。因此，如何提高光的利用率，增大光催化劑在可見光區(qū)的響應(yīng)成為人們的關(guān)注熱點(diǎn)之一。
　　本文使用水熱法制備BiVO4光催化劑，用X射線衍射、掃描電鏡、紫外-可見漫反射吸收等技術(shù)對(duì)其表征。結(jié)果表明產(chǎn)品結(jié)晶良好，為單斜晶系，BiVO4粉體形貌單一，成球體，表

3、面由許多小粒子團(tuán)聚而成，能帶間隙為2.32eV。
　　本文以布洛芬為目標(biāo)物，研究了在模擬太陽(yáng)光照射下常規(guī)指標(biāo)（反應(yīng)液濃度、pH、催化劑用量）對(duì)BiVO4光催化性能影響以及光催化氧化機(jī)制。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出:布洛芬在模擬太陽(yáng)光照射下能有效被降解，光催化降解速率隨著初始濃度增加而降低，降解過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。當(dāng)BiVO4量為5g/L，pH值為4.5時(shí)，光照25min后，濃度為10mg/L的布洛芬降解率達(dá)到90％以上，光照100min后，

4、TOC去除率為27.3％，TOC的去除滯后于布洛芬的去除，說(shuō)明了中間產(chǎn)物的存在。對(duì)光催化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧物種(ROS)進(jìn)行猝滅實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，O2·-、·OH參與的貢獻(xiàn)率分別為84.9％、50.3％，這表明BiVO4的光催化降解過(guò)程主要涉及O2·-、·OH的氧化歷程?？昭ǖ闹苯友趸瘜?duì)布洛芬降解貢獻(xiàn)不大。
　　同時(shí)，在pH值為4.5，BiVO4量為5g/L的條件下，本課題還做了光催化聯(lián)合H2O2、K2S2O8組合工藝對(duì)布洛芬光