本研究将Co3O4与生物炭进行有机结合，合成一种不溶于水的BC- Co3O4催化材料作为非均相催化剂，然后进行Co3O4催化PMS降解氧氟沙星实验，分别探讨PMS浓度对降解效果的影响，Co3O4投加量对降解效果的影响，温度对降解效果的影响，初始pH对讲解效果的影响。我们发现使用此种高级氧化技术对水中的氧氟沙星去除效果显著，投加量、温度、pH的提高均对实验的降解效率有促进作用。过渡金属离子钴活化过硫酸盐/过硫酸氢盐的反应可在常温下快速进行，无需外加能量，生物炭拥有良好的孔隙结构和吸附性能，制备工艺简单、价格低廉，回收利用性好，因此可视为理想的载体物质，BC- Co3O4催化材料作为非均相催化剂显示出极大的优越性，更具发展潜力。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料与试剂 2
1.2制备方法 2
1.3实验方法3
1.3.1PMS浓度对降解效果的影响3
1.3.2BCCo3O4投加量对降解效果的影响3
1.3.3温度对降解效果的影响3
1.3.4初始pH对降解效果的影响3
1.3.5分析主要起作用的自由基3
1.3.6不同离子及离子浓度对催化效果的影响 3
1.3.7 HA浓度对催化降解效果的影响3
1.3.8催化剂二次、三次使用实验4
1.4分析方法4
2结果与分析4
2.1PMS浓度4
2.2催化剂投加量4
2.3温度5
2.4初始pH5
2.5主要起作用的自由基6
2.6不同离子及离子浓度对催化效果的影响6
2.6.1 Cl浓度对催化效果的影响6
2.6.2 HCO3浓度对催化效果的影响7
2.7 HA浓度7
2.8催化剂二次、三次使用实验8
3结论8
致谢9
参考文献9
 BCCo3O4活化PMS降解水中氧氟沙星
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
/> 引言
抗生素是世界上用量大而且使用非常广泛的药物，抗生素类化合物在水体中不断被发现，成为一类新兴的环境污染物。环境中的抗生素主要来源于人类农业或畜牧业活动的直接排放和污水处理中处理不彻底导致的排放，抗生素的连续性输入使得它们在环境中呈现出一种“持久”存在的状态。环境中存在的抗生素不.仅可以选择性地抑杀一些环境微生物，而且能够诱导一些抗药菌群的产生，从而导致其特殊的生态毒理效应。 因此，抗生素的环境行为已引起国内外专家学者的广泛关注。氧氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药，对葡萄球菌、链球菌（包括肠球菌)、肺炎链球菌、淋球菌、大肠杆菌、枸橼酸杆菌、志贺杆菌、肺炎克雷伯杆菌、肠杆菌属、沙雷杆菌属、变形杆菌、流感嗜血杆菌、不动杆菌、螺旋杆菌等有较好的抗菌作用，对铜绿假单胞菌和沙眼衣原体也有一定的抗菌作用，是一种常用的抗生素。本研究以氧氟沙星作为目标污染物。
近年来，由于高级氧化技术对有毒有害、难降解、可生化性较低的有机污染物具有良好降解效果，而受到广泛关注。其中以产生羟基自由基( HO) 为主的Fenton 高级氧化法已成熟应用于实际污水处理。然而，化学试剂用量大、成本高、反应pH（2～4）低、产生大量化学污泥等明显制约了芬顿法的进一步发展。通过活化过硫酸盐产生硫酸根自由基( SO4) 降解有机污染物被视为一种新型高级氧化技术。其优点在于：（1）硫酸根自由基具有更高的氧化电势（2.5～3.1V）；（2）硫酸根自由基具有更强的选择性；（3）基于硫酸根自由基的反应适用范围更广（pH 2～9）；（4）硫酸根自由基更稳定、半衰期更长（30～40μs）。因此被逐渐应用于土壤修复、地下水及污水处理。 活化过硫酸盐/过硫酸氢盐产生硫酸根自由基的方法包括光、微波辐射、热、紫外等物理方法和过渡金属如Co2+、Mn2+、Ni2+、Fe2+等化学活化法。相比于物理活化法，过渡金属离子活化过硫酸盐/过硫酸氢盐的反应可在常温下快速进行，无需外加能量，显示出极大的优越性，更具发展潜力。而在所有过渡金属离子中，Co2+已被证实能高效地活化过硫酸盐/过硫酸氢盐产生硫酸根自由基，反应如下:
Co2+ +HSO5−→ Co3+ +SO4−• + OH− (1)
Co3+ +HSO5−→ Co2+ +SO5−• + H+ (2)
据报告，硫酸根氧化有机物的速率是相当可观的。相比之于传统芬顿试剂也较少依赖于反应的pH值，从而提供了一个替代芬顿氧化试剂的便捷选择。均相体系的应用非常方便，只需在存在氧化剂的反应体系中加入微量的Co2+，即可迅速的活化产生强活性的SO4−• 。由于均相体系的使用方便性，该系统现在己被广泛研究应用。虽然均相体系具有氧化能力强、氧化效率高、选择性好且应用范围广等各种优点，但同时也存在着对环境不友好、催化剂不易回收再利用等缺点。特别是尽管在均相催化氧化体系中的用量并不大，但是少量的离子排放到自然环境中仍然可以造成潜在的二次污染和生物毒性。如果能够将Co2+ 固定化，即选择一种合适的载体，将钴固载在这种载体上，从而使Co2+ 不流失的同时还能起到很好的催化活性，那么就克服了均相催化剂的弱点。非均相体系高级氧化技术正是基于这一点而产生的。生物炭拥有良好的孔隙结构和吸附性能，相比于石墨烯、碳纳米管等碳质材料为无定形碳，制备工艺简单、价格低廉，回收利用性好，因此可视为理想的载体物质。本研究将Co3O4与生物炭进行有机结合，合成一种不溶于水的BC Co3O4催化材料作为非均相催化剂。
1 材料与方法
1．1 材料与试剂
我们选取氧氟沙星为目标污染物，氧氟沙星系第三代喹诺酮类抗菌药物，对细菌，支原体及部分厌氧菌有效。它残留所引起的环境风险主要有以下几个方面：1，提高微生物抗药性，间接影响人类健康；2，残留在饮水中的抗生素对人体器官组织的直接损伤，导致机体免疫能力下降以及引起过敏反应等；3，抗生素的残留对整个生态环境所产生的潜在影响。

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