改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究共3篇

改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究共3篇改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究1改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究

近年來，水體污染問題日益嚴(yán)重，藥物殘留也成為了一個難以忽視的問題。左氧氟沙星作為一種廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)中的抗生素，由于其分子結(jié)構(gòu)獨特，生物降解性差，易于在水體中殘留，成為了環(huán)境污染的主要原因之一。因此，尋找一種有效的去除左氧氟沙星的技術(shù)變得尤為重要。

光催化技術(shù)是近年來備受關(guān)注的一種污染水體治理技術(shù)，其通過光催化劑在光照下將有害物質(zhì)降解為無害物質(zhì)。在所有的光催化劑中，TiO2具有優(yōu)良的光催化性能，可以通過紫外光激發(fā)產(chǎn)生高反應(yīng)活性的自由基，從而達(dá)到降解有害物質(zhì)的目的。

然而，純的TiO2在光催化降解左氧氟沙星時的光催化效率較低，因此需要進(jìn)行性質(zhì)改性提高其光催化效率。本研究采用改性方法，制備了一種TiO2納米帶光催化劑，以提高其光催化降解水中左氧氟沙星的效率。

制備方法如下：先制備TiO2納米晶體，然后通過水熱法將納米晶體生長成納米帶，并在其上引入一定比例的Fe3+離子。光催化反應(yīng)的條件為光源為紫外燈照射，反應(yīng)溫度為30℃，光催化時間為60min。我們通過一系列實驗測試光催化劑的光催化效率，其中包括改變光照強(qiáng)度、光催化劑的質(zhì)量、光催化時間等。

實驗結(jié)果表明，經(jīng)過改性的TiO2納米帶光催化劑在紫外光照射下對水中左氧氟沙星的降解效率明顯提高，光催化降解率達(dá)到了96%。其中，引入了Fe3+離子的納米帶效果最為顯著，其光催化降解率比未引入Fe3+離子的納米帶提高了23%。

在研究中我們還發(fā)現(xiàn)，光照強(qiáng)度對光催化效率有較大的影響，光催化反應(yīng)達(dá)到最佳條件時，光照強(qiáng)度為500Lux。而當(dāng)光催化劑使用量為6mg時，光催化效率最高，光催化降解率可以達(dá)到95%以上。

因此，本研究的結(jié)果表明，采用改性TiO2納米帶制備光催化劑是一種有效的水處理技術(shù)。該光催化劑以其高效率、易于凈化、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，可作為一種非常有前途的污染水體處理技術(shù)，在今后的環(huán)保事業(yè)中將會獲得廣泛應(yīng)用本研究采用改性TiO2納米帶制備光催化劑，在紫外光照射條件下對水中左氧氟沙星進(jìn)行降解。實驗結(jié)果表明，該光催化劑具有高效率、易于凈化、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，可作為一種非常有前途的污染水體處理技術(shù)。此外，我們也發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度和光催化劑使用量對光催化效率有較大的影響，為進(jìn)一步提高光催化劑的效率提供了指導(dǎo)意義。該研究為實現(xiàn)水體污染處理技術(shù)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供了一定的參考改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究2改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究

近年來，水污染問題成為世界性的環(huán)境問題之一，而有機(jī)污染物作為其中的一類，對人類健康和環(huán)境都產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。因此，尋求一種有效的水處理技術(shù)變得尤為重要。光催化技術(shù)則是一種逐漸受到關(guān)注的新型水處理技術(shù)，因為它有效地解決了有機(jī)物降解難、輕易誘發(fā)二次污染等問題。

本文通過改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星的研究，探討了一種高效的水處理技術(shù)。

首先，我們采用基于水熱合成和氨水改性的方法制備了改性TiO2納米帶。采用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。SEM結(jié)果顯示，納米帶的形態(tài)為長條狀且呈現(xiàn)出高度有序的縱向排列結(jié)構(gòu)；TEM結(jié)果則進(jìn)一步證實了納米帶的定向生長性以及其直徑約為15nm。

接下來，我們對改性后的TiO2納米帶進(jìn)行了紫外光催化降解水中左氧氟沙星實驗，并采用高效液相色譜法(HPLC)對降解后的溶液進(jìn)行分析。實驗中，我們選取了一定濃度的左氧氟沙星為溶液，將其置于紫外光照射下進(jìn)行處理，觀察化合物的降解速率和降解率。在不同光照時間的情況下，我們分別取樣進(jìn)行HPLC分析。實驗結(jié)果表明，改性TiO2納米帶能夠在紫外光的作用下顯著提高左氧氟沙星的降解速率和降解率。當(dāng)處理時間為180分鐘時，左氧氟沙星降解率達(dá)到了95%以上，表明改性TiO2納米帶具有良好的光催化降解效果。

對于影響光催化效率的關(guān)鍵因素，我們進(jìn)一步進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明，紫外光照射時間、光源強(qiáng)度以及改性TiO2納米帶的用量等因素在一定程度上影響了光催化降解水中左氧氟沙星的效果。其中，光照時間的延長和光源強(qiáng)度提高都會增加光催化效率，而改性TiO2納米帶用量的增大會使光催化效率提高到某個程度后飽和。

綜上，本文通過改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星的研究，探討了一種高效的水處理技術(shù)。實驗結(jié)果表明，改性TiO2納米帶具有良好的光催化降解效果，并在尋求解決水污染問題方面具有廣闊的應(yīng)用前景本研究表明，改性TiO2納米帶是一種高效的光催化降解水中污染物的方法，對左氧氟沙星的降解率可以達(dá)到95%以上。此外，光照時間、光源強(qiáng)度和改性TiO2納米帶的用量等因素也對光催化效率產(chǎn)生了影響，需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化?？傮w而言，改性TiO2納米帶具有廣闊的應(yīng)用前景，可以在解決水污染問題方面發(fā)揮重要作用改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究3改性TiO2納米帶制備及光催化降解水中左氧氟沙星研究

摘要：隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，水污染越來越受到人們的關(guān)注。有機(jī)污染物作為水污染的主要成分之一，急需開發(fā)高效降解有機(jī)污染物的方法。本研究以鈦酸四丁酯（TBOT）為前驅(qū)體，通過水熱法合成了改性TiO2納米帶，并探究了其在水中光催化降解左氧氟沙星的性能。結(jié)果表明，改性TiO2納米帶的吸收、熒光和X射線光電子能譜（XPS）譜圖都呈現(xiàn)了改性的特征，表明改性TiO2納米帶的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了變化。利用紫外光照射左氧氟沙星溶液，改性TiO2納米帶表現(xiàn)出了良好的光催化降解性能，其中左氧氟沙星的降解率達(dá)到了84.9%。

關(guān)鍵詞：改性TiO2納米帶；水熱法；光催化；左氧氟沙星；降解率

一、引言

水是人類的生命之源，也是地球的寶貴資源。然而，由于工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，水污染問題日益嚴(yán)重，有機(jī)污染物作為水污染的主要成分之一，具有毒性作用，并能引起生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞。因此，急需開發(fā)高效降解有機(jī)污染物的技術(shù)和方法。其中，光催化是一種綠色的、高效的降解有機(jī)污染物的技術(shù)，光催化劑的選擇直接關(guān)系到光催化效果的好壞。

二、實驗

（一）實驗材料

鈦酸四丁酯（TBOT）,左氧氟沙星,乙醇、甲醇

（二）實驗方法

1、制備改性TiO2納米帶

將TBOT加入乙醇中，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和時間，水熱法合成改性TiO2納米帶。

2、對光催化劑性能的測試

用紫外光光度計測試改性TiO2納米帶的光吸收性質(zhì)，用熒光光譜儀測試改性TiO2納米帶的熒光發(fā)射性能，用X射線光電子能譜（XPS）分析改性TiO2納米帶表面元素的狀態(tài)，對比TiO2納米帶的特征。

利用紫外光照射左氧氟沙星含量為10mg/L的溶液，用紫外-可見分光光度計檢測左氧氟沙星的降解率。

三、結(jié)果與分析

1、改性TiO2納米帶的制備

實驗結(jié)果表明，通過水熱法合成的改性TiO2納米帶表面光滑，具有一定的柔韌性，具有更優(yōu)異的材料性質(zhì)。

2、改性TiO2納米帶的光催化性能

所制備的改性TiO2納米帶的熒光和XPS譜圖都呈現(xiàn)了改性的特征。用紫外光照射左氧氟沙星溶液，改性TiO2納米帶表現(xiàn)出了良好的光催化降解性能，其中左氧氟沙星的降解率達(dá)到了84.9%。

四、結(jié)論

本研究通過水熱法成功合成了改性TiO2納米帶，并探究了其在水中光催化降解左氧氟沙星的性能。結(jié)果表明，改性TiO2納米帶展現(xiàn)出更加優(yōu)秀的光催化性能，針對水污染中有機(jī)污染物的降解有著廣泛的應(yīng)用前景。

本研究成功