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bi2wo6atp的制备及其可见光催化降解四环素的研究

2021-04-18 14:50编辑: www.jxszl.com景先生毕设
近些年,由于抗生素的不合理使用造成了日益严重的环境问题,对人类的生产、生活以及健康带爱了较大的危害,其中以四环素类抗生素最为显著。光催化技术被认为是解决此问题最有前途的一项技术。本论文是以凹土为载体利用水热合成法制备Bi2WO6-ATP复合材料光催化降解四环素,并通过各种表征手段对复合材料进行表征,在可见光的照射下考察其对四环素的降解效果。研究不同制备条件、催化剂用量、样品初始浓度、pH对催化降解效果的影响。实验结果表明当Bi2WO6-ATP复合材料负载量为40%,催化剂用量为20mg,四环素溶液初始浓度为15mg/L,pH为7时,对四环素类抗生素的降解效果最好。关键词 凹凸棒石黏土,Bi2WO6,水热合成法,光催化
目 录
1 引言 1
1.1 四环素类抗生素 1
1.1.1 四环素类抗生素的使用 1
1.1.2 四环素类抗生素的来源 1
1.1.3 四环素类抗生素的危害 2
1.1.4 废水中四环素类抗生素的处理方法 2
1.2 光催化氧化法 3
1.2.1 光催化氧化法机理及特点 3
1.2.2 光催化氧化法处理抗生素的应用 4
1.3 研究的意义和内容 4
1.3.1 研究的意义 4
1.3.2 研究的内容 4
2 实验部分 5
2.1 实验药品和仪器 5
2.1.1 实验药品 5
2.1.2 实验仪器 5
2.2 Bi2WO6ATP的制备 6
2.2.1 凹土的改性 6
2.2.2 Bi2WO6的制备 6
2.2.3 Bi2WO6ATP的制备 7
2.3 复合材料的表征 7
2.3.1 X射线衍射(XRD) 7
2.3.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR) 8
2.3.3 场发射扫描电镜能谱(FESEMEDS) 8
2.3.4 紫外可见漫反射吸收光谱(UVVis) 8
2.4 Bi2WO6ATP可见光催化降解四环素 8
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2.4.1 盐酸四环素溶液标准曲线的确立 8
2.4.2 Bi2WO6ATP可见光催化降解四环素性能考察 9
3 实验结果与讨论 10
3.1 表征分析 10
3.1.1 X射线衍射分析 10
3.1.2 红外光谱分析 11
3.1.3 场发射扫描电镜能谱 12
3.1.4 紫外可见漫反射吸收光谱 13
3.2 盐酸四环素标准曲线的确立 14
3.3 Bi2WO6ATP的光催化活性影响因素 15
3.3.1 负载量对四环素降解效果的影响 15
3.3.2 四环素初始浓度对四环素降解效果的影响 16
3.3.3 催化剂用量对四环素降解效果的影响 18
3.3.4 pH对四环素降解效果的影响 19
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
四环素类抗生素是一种通过人工合成的可以杀死其他细菌的物质。四环素类抗生素在我们的生活中是很常见的,在方方面面都能接触到它。它能够用于治疗人类和动物的疾病[13],并且它的价格较为低廉,而且抗菌的范围很广,对我们造成的副作用也小,所以它被广泛推广。但是,物极必反,四环素类抗生素对我们的帮助很大,但是如果我们滥用它,也会引发一些问题。因为四环素类抗生素在体内并不能完全代谢,而且在生活中人类的滥用抗生素使得四环素类抗生素进入了环境并且在环境中累积。不仅污染了水体、污染了环境,还严重危害了我们的健康,破坏了生态环境[1,4]。
1.1 四环素类抗生素
1.1.1 四环素类抗生素的使用
在我们生活中,抗生素的作用很大,它能够杀死一些对我们有威胁的微生物。它能够保障人类健康、预防且治疗动植物的病虫害并且使得环境中的有害微生物得以控制[5]。
而我国就是一个使用抗生素的大国,我国使用抗生素的量占全世界的比重很大[6]。不仅在种植农作物中我们应用了抗生素,而且在一些食品的加工上也用上了,尤其在动物的饲养中,我们投入的抗生素的使用最大[7]。我国的人口越来越多,相应的对食物等一些物质的需求也就相应增大。所以为了生存,我们就使用了大量的抗生素[8],使得动植物能够更快的生长,以满足我们的日常需求,所以说抗生素的使用每年都在递增[9]。
1.1.2 四环素类抗生素的来源
生活中四环素类抗生素主要来源有三个地方,一个以医用来源,二是工业来源,三就是生活来源。关于医用来源,我国本身就是一个生产药的大国。利用抗生素药物来治疗人类在全世界占的比例也很大。因为医疗水平的限制,并不能像发达国家一样,在抗生素上的使用上并不多。关于工业来源,在生产抗生素药物的过程中,不可避免的会产生抗生素生产废水。在生活中,当人类被注入抗生素后,身体里还存在着一些没有被代谢的抗生素,而这些抗生素会随着代谢产物排入环境中。同样,在饲养动物中使用的抗生素也不可避免的随着动物的排泄进入了环境,污染了水和环境。在农业方面,抗生素在土壤中累积,使得土壤被污染,并且还会随着雨水进入水源,污染水环境[10]。
1.1.3 四环素类抗生素的危害
1.1.3.1 四环素类抗生素对农业的影响
在农业生产中,由于病虫害的威胁,我们会使用抗生素去控制。我们还会利用抗生素来提高农作物的产量。显而易见的,土壤中会积累大量的抗生素,进而会进入水中[11],这不仅仅达不到促进农作物的生长,还会因为污染了土壤而抑制农作物的生长。残留在土壤中的抗生素会降低种子的发芽率和影响农作物的生长[12]。

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