纳米ZnO的制备、掺杂改性及水中培氟沙星的光催化降解

摘要

近年来，在土壤、地表水、底泥等不同环境中均发现有抗生素，对环境产生严重污染。我国不仅大量生产抗生素，而且多用于治疗人类病症、动物病痛及增进畜禽的生长等方面，各大小医院也在大量使用，使用后的抗生素未经吸收，大部分排入自然环境，这些药物难以分解，致使耐药性基因的产生，进而影响动植物和人体健康，且其影响多样化，如毒性损伤、变态反应或过敏反应等，所以进行催化剂掺杂改性提高抗生素降解率的研究对于维持环境和人体健康举足轻重。　　本实验以培氟沙星为底物，考察纳米氧化锌的制备条件对培氟沙星降解率的影响，结果发现反应物Zn(NO3)2?6H2O和CO(NH2)2配比为1:3、反应温度为90℃、煅烧温度为400℃时紫外光下对培氟沙星的降解率最高，纳米ZnO晶粒尺寸大约为33.9 nm。　　为提高纯氧化锌的降解率，本文用镧、银分别对其进行改性。La掺杂氧化锌光催化降解培氟沙星时，发现掺La后制备样品的晶粒粒径明显较ZnO小，可增加其对光的吸收；当镧掺杂量为1.0％，催化剂用量为0.6 g/L，培氟沙星初始浓度为15 mg/L时，光催化降解率最高，反应6 h培氟沙星降解率达到93.0%，且光催化降解培氟沙星的反应符合一级反应动力学规律。　　银负载ZnO光催化降解培氟沙星时，发现Ag/ZnO粒径比纯ZnO的粒径稍大，Ag沉积使ZnO的带隙宽度稍减小，与制备的纯ZnO相比，Ag/ZnO在紫外和可见光区对光吸收均较强；当银沉积量为0.5%，Ag/ZnO用量为0.4 g/L，培氟沙星初始浓度为15 mg/L时，反应6 h，光催化降解率达到最高为88.9%，且光催化降解培氟沙星的反应符合一级反应动力学规律。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 纳米ZnO光催化性能

1.3 纳米氧化锌概述

1.4 提高纳米氧化锌光催化性能的方法

1.5 研究目的、意义和研究内容

2 纳米ZnO的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 光催化实验及表征

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

3 La掺杂纳米ZnO催化剂的制备及光催化实验

3.1 引言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 Ag负载纳米ZnO催化剂的制备与光催化实验

4.1 引言

4.2 实验

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望和建议

参考文献

在学期间发表论文与研究成果

致谢