氮化碳基復(fù)合光催化劑的制備及其降解鹽酸四環(huán)素性能研究

氮化碳基復(fù)合光催化劑的制備及其降解鹽酸四環(huán)素性能研究

中文摘要：本研究采用水熱法制備了一種氮化碳基復(fù)合光催化劑，并研究了其對(duì)鹽酸四環(huán)素的降解性能。結(jié)果表明，制備的氮化碳基復(fù)合光催化劑具有良好的吸光、光催化活性和穩(wěn)定性，對(duì)鹽酸四環(huán)素具有較高的降解效率。該研究對(duì)于開發(fā)高效的光催化降解劑具有重要的意義。

1.引言

水污染問題已經(jīng)引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。其中，抗生素類藥物在水環(huán)境中的污染問題逐漸引起人們的重視。鹽酸四環(huán)素作為一種常用的抗生素，其殘留對(duì)人體健康和環(huán)境都會(huì)造成潛在的威脅。因此，開發(fā)高效的降解鹽酸四環(huán)素的方法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)中使用的材料包括：尿素、三聚氰胺、聚乙二醇（PEG-400）、巴豆酸（BA）、離子交換樹脂等。這些材料在實(shí)驗(yàn)室中均能獲得。

2.2氮化碳基復(fù)合光催化劑制備

首先，在一個(gè)250mL的三口燒瓶中，將1g尿素和5mL三聚氰胺溶解于100mL去離子水中，得到溶液A。然后，在另一個(gè)50mL的燒瓶中，將0.1g聚乙二醇和2mL去離子水溶解，得到溶液B。接下來(lái)，將溶液A倒入溶液B中，并用磁力攪拌器攪拌30分鐘。將得到的溶液倒入一個(gè)50mL的聚四氟乙烯容器中，在120°C恒溫槽中水熱反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水洗滌和離心分離，然后用真空干燥器干燥24小時(shí)。最后，得到氮化碳基復(fù)合光催化劑。

3.結(jié)果與討論

3.1氮化碳基復(fù)合光催化劑性能分析

通過(guò)對(duì)制備的氮化碳基復(fù)合光催化劑進(jìn)行掃描電子顯微鏡（SEM）觀察，發(fā)現(xiàn)其形貌均勻，表面光滑。透射電子顯微鏡（TEM）觀察顯示，催化劑呈現(xiàn)出六邊形的形態(tài)。紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）結(jié)果顯示，催化劑在可見光范圍內(nèi)具有較高的吸收能力。

3.2鹽酸四環(huán)素降解性能分析

將氮化碳基復(fù)合光催化劑與鹽酸四環(huán)素放入一個(gè)玻璃反應(yīng)瓶中，并在可見光照射下進(jìn)行反應(yīng)。定期取出一定時(shí)間的反應(yīng)液進(jìn)行分析，測(cè)定鹽酸四環(huán)素的降解率。結(jié)果顯示，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，鹽酸四環(huán)素的降解率逐漸增加，達(dá)到峰值后趨于穩(wěn)定。

4.結(jié)論

本研究通過(guò)水熱法制備了一種氮化碳基復(fù)合光催化劑，并研究了其對(duì)鹽酸四環(huán)素的降解性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的氮化碳基復(fù)合光催化劑具有良好的吸光、光催化活性和穩(wěn)定性，能夠有效降解鹽酸四環(huán)素。這對(duì)于開發(fā)高效的光催化降解劑具有重要的意義，可望在水環(huán)境污染治理中得到廣泛應(yīng)用經(jīng)過(guò)水熱法制備的氮化碳基復(fù)合光催化劑在可見光范圍內(nèi)具有較高的吸收能力，并呈現(xiàn)出均勻的表面光滑形貌。通過(guò)與鹽酸四環(huán)素的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，鹽酸四環(huán)素的降解率逐漸增加并趨于穩(wěn)定。因此，制備的氮化碳基復(fù)合光催化劑具有良好的吸光、光催化活性