石墨烯基TiO2光催化處理大環(huán)內(nèi)酯類抗生素廢水.pdf

1、隨著國內(nèi)抗生素制藥企業(yè)的增多，抗生素廢水處理的壓力日益增大。現(xiàn)有的工業(yè)廢水處理技術(shù)在大環(huán)內(nèi)酯類抗生素廢水處理中均存在不足，因此發(fā)展新型高效、無二次污染的抗生素廢水處理技術(shù)十分必要。
　　本研究制備了石墨烯復(fù)合改性TiO2催化劑和S摻雜、石墨烯復(fù)合改性的TiO2催化劑，并通過XRD、SEM、TEM、XPS、紫外可見漫散射等對催化劑進(jìn)行了表征;以典型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素為目標(biāo)降解物，研究了復(fù)合催化劑的催化性能;添加空穴與羥基自由基捕獲劑探

2、究了復(fù)合催化劑的光催化機(jī)理;利用液質(zhì)聯(lián)用設(shè)備分析了降解歷程和中間產(chǎn)物。結(jié)論如下:
　　1)利用傳統(tǒng)改進(jìn)Hummer's法制備了氧化石墨烯(GO)，溶膠凝膠法制備了TiO2，并以YiO2為還原劑，UV-B紫外燈為光源，光照還原GO制備了石墨烯負(fù)載TiO2(TiO2-RGO)，并對制備工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，探討了該催化劑對水中阿奇霉素的最佳降解條件、催化機(jī)理和降解歷程:結(jié)果顯示，當(dāng)阿奇霉素溶液濃度為100 mg/L，催化劑投加量為500

3、 mg/L，初始pH=4時(shí)，TiO2-RGO對阿奇霉素在180 min內(nèi)的降解率采用紫外光源時(shí)可達(dá)98％，模擬太陽光源時(shí)為73％;機(jī)理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羥基自由基與空穴在降解過程中所起作用基本相當(dāng)。其降解中間產(chǎn)物大致分為:羥基化產(chǎn)物、甲基化產(chǎn)物、羥甲基化產(chǎn)物、無機(jī)物與小質(zhì)量分子的碎片離子。
　　2)采用改進(jìn)的高壓密閉Hummer's法制備了氧化石墨烯(GO)，溶膠凝膠法制備了TiO2，濕法（焙燒）制備了S摻雜改性的S-TiO2。以S-

4、TiO2為催化劑通過UV-B紫外燈光照還原制備了S摻雜改性TiO2負(fù)載石墨烯的復(fù)合催化劑S-TiO2-RGO。通過羅紅霉素降解試驗(yàn)評價(jià)其催化性能，結(jié)果顯示:羅紅霉素溶液濃度為100 mg/L，催化劑投加量為500 mg/L，初始pH=4，S-TiO2-RGO在模擬太陽光源下，對羅紅霉素在180 min內(nèi)降解率可達(dá)91.3％;機(jī)理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羥基自由基在降解過程中起主要作用，而空穴起次要作用。通過監(jiān)測溶液TOC，探究了羅紅霉素在降解過程