可见光催化剂制备及其降解抗生素的研究
研究背景及目的:
半导体光催化技术在环境保护中的应用日益受到人们的重视，这项新的污染治理技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出优点，能有效地将有机污染物转化为H2O、CO2、PO43-、S042-、NO3-、卤素离子等无机小分子，达到完全无机化的目的，许多难降解或其他方法难以去除的物质，如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等也可以利用此法有效去除，所以在污染治理方面应用潜力巨大。目前大部分光催化剂如：氧化物、铌酸盐、钽酸盐等仅在组成太阳光能量约4%的紫外光区有响应，而可见光部分却占太阳光能量组成的 50%，因此开发可见光响应的催化剂是高效利用太阳光能的前提。
CdS本征材料为n型直接带隙半导体材料,近年来因其优越的光学性能引起广泛的关注,国内外学者在光电池、光催化制氢、光催化降解、荧光检测等方面进行了广泛的研究。CdS本身作为体相材料,带隙为2.42 eV,具有较宽的可见光响应区间及合适的氧化-还原电位,可以通过可见光激发呈现出催化活性,但在光照射下易发生光腐蚀，经常需要引入助催化剂提高光化学反应活性。目前报道的大部分工作中，主要是贵金属如Pt,Pd,Ru,RuO2被用来做助催化剂，而非贵金属助催化剂则很少被报道。Zong X.等人报道了在相同的反应条件MoS2/CdS产氢效果比Pt/CdS高。最近，Zhang W.等人报道CdS在以NiS作为助催化剂、乳酸为牺牲试剂时其量子效率在 420 nm可达 51.3%。故本课题采用NiS作为CdS催化剂的助催化剂，探究其可见光下对有机物的降解效率。
喹啉是一种重要的精细化工原料,是有机合成原料和溶剂。医药工业用于制烟酸系、8-羟基喹啉系和奎宁系二大类药物；还可制尼可刹米和驱虫剂，治肾盂肾炎药及没有瘾的镇痛剂等。 因此每年都有大量喹啉进入环境系统中。喹啉又称氮杂萘,分子式为 C9H7N，是吡啶与苯并联的化合物,存在于煤焦油和骨焦油中。一方面杂环较之脂肪族或芳香族化合物,不易受到代谢过程的破坏；另一方面由于杂环化合物对微生物具有抑制作用,严重抑制其它易降解有机物的降解，喹啉及其衍生物进入环境后会对动植物生长发育产生不良反应, 有致癌、致畸、致突变性,且在较高级的生物体中有通过食物积累的可能性,对地表水和地下水环境系统有较大的威胁,所以对喹啉降解的研究日益受到重视。喹啉类化合物在首钢焦化废水中浓度为42.57mg/L,占进水浓度的13.47%,仅次于苯酚类及其衍生物。为了处理此类废水,减少对环境的危害,国内外不少学者采取了不同的技术对污水进行了处理尝试。常用的处理技术像絮凝技术、沉淀技术、吸附技术、微生物技术等因为成本高、处理效率低、易导致二次污染而难以应用。目前涉及到喹啉这一物系的光催化降解研究文献国内外报道较少。
本课题通过制备出能响应可见光的NiS/CdS光催化剂，研究其可见光下降解含喹啉废水的可行性。
研究内容：本课题采用自制的液固相光催化实验系统，以悬浮态CdS/NiS为光催化剂，喹啉为目标污染物，研究光催化剂用量、喹啉浓度、溶液pH值及催化剂制备方法对光催化降解反应的影响。
实验方案及研究手段：
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
