MWNTs-Bi2WO6復合催化劑的制備及其在太陽光下對四環(huán)素的降解機制研究.pdf

1、四環(huán)素是一種廣泛使用的抗生素類藥物，近來有報道證實，四環(huán)素類藥物已經演變?yōu)槭澜绲诙罂股?。盡管四環(huán)素在農業(yè)、畜牧業(yè)以及人體健康領域發(fā)揮了巨大作用，但是其濫用導致了嚴重的環(huán)境問題。它們在水體環(huán)境中大量存在，并可能導致水體中抗性基因的產生和擴散，嚴重危害生態(tài)環(huán)境安全。如何處理去除水體中的抗生素已經成為一個巨大的挑戰(zhàn)。
　　去除四環(huán)素的方法有多種，如物理方法、化學方法以及生物方法，其中光催化處理由于具有較高的去除效率而受到廣泛關注。T

2、iO2是使用最多一種催化劑，然而 TiO2只能利用3-5％的太陽光，限制了其實際應用。近來鉍系催化劑鎢酸鉍（Bi2WO6）被廣泛應用在可見光激發(fā)的光催化反應中，其結構屬于鈣鈦礦層狀結構，有利于光電子的傳遞。然而 Bi2WO6存在光生空穴電子復合率較高的缺點，為了克服這一缺點，我們采用水熱法將多壁碳納米管（MWNTs）負載在Bi2WO6上，并將該復合催化劑用于去除水體中的四環(huán)素。
　　本課題利用簡單的水熱合成法制備多壁碳納米管-鎢酸

3、鉍（MWNTs-Bi2WO6）復合催化劑，得到的復合催化劑是一種具有三維（3D）介孔結構的MWNTs-Bi2WO6微米球光催化劑，利用X射線衍射（XRD），掃描電子顯微鏡（SEM），透射電子顯微鏡（TEM）以及 X射線光電子能譜（XPS）等表征手段，說明 MWNTs與 Bi2WO6是通過化學作用結合在一起。相對于純Bi2WO6，MWNTs-Bi2WO6復合材料的光催化活性有明顯提升，四環(huán)素的降解效率提高。當MWNTs的比例為3%時，復合

4、催化劑的光催化活性最佳，幾乎所有四環(huán)素（20 mg/L）在模擬太陽光照射60分鐘下可被完全降解，比純Bi2WO6的降解效率提高了近35%。催化劑的加入量，四環(huán)素的初始濃度以及反應溶液的酸堿性都會對降解效率產生影響。通過多種表征技術發(fā)現(xiàn)，復合催化劑中的MWNTs有利于光生電子的傳遞，加速光生空穴電子對的分離，并且 MWNTs可以提高催化劑對光的吸收和對四環(huán)素的吸附，從而促進復合催化劑對四環(huán)素去除速率。
　　四環(huán)素在3% MWNTs-