凹凸棒石基复合催化剂的制备及其光催化降解兽药废水研究
作者:许若飞 时间:2023-10-02 点击数:
一、项目信息
1. 项目类型:创新训练项目;
2. 项目编号:202010323006Z;
3. 项目成员信息:李建达 18级环境科学;陈书雯 18级环境科学;李祥国 18级环境科学;
4. 立项年份:2020年;
二、指导教师简介
张莉莉 教授 主要研究方向为:能源与环境催化材料
三、项目简介
项目面向兽药废水深度、高效处理,利用地方特色凹凸棒石资源与TiO2、SnO2、BiOCl等光催化活性材料复合,通过原位化学手段,在二者之间形成化学键并形成协同作用,开发出APP-SnO2、APP-SnO2-TiO2、ATP-TiO2-BiOX(X=Cl, Br, )系列可以应用于兽药类废水处理的光催化氧化材料,既具备高效的有机物降解效率,又具备较好的回收率以及较低的处理成本。此外,通过共价键合作用,将 g-C3N4-Pt/PANI固定在具有高比表面的载体表面,发挥多组分体系的协同作用,从而获得性能卓越的复合光催化剂,在兽药废水领域具有很好的应用前景。
四、图片(含图表)
图为g‑C3N4、ATP、ATP/ g‑C3N4和ATP/ g‑C3N4‑Pt/PANI的XRD图 图为g‑C3N4、(b) ATP、(c) ATP/g‑C3N4和(d) ATP/g‑C3N4‑Pt/PANI的SEM图
五、项目创新点
利用凹凸棒石比表面积大、耐高温、抗盐碱等性质,以及TiO2、SnO2、BiOX(X=Cl,Br)等组分的光催化氧化特性,通过原位化学反应将二者高效耦合,充分发挥二者的协同作用,开发出应用于兽药类废水处理的光催化氧化材料,既具备高效的处理效率,又具备较低的处理成本,具有较好的应用前景。
六、项目实施及成果
2020年立项以来,项目成员在老师的指导下从查找资料、设计实验步骤、分工实验成功制备了ATP-TiO2-SnO2、ATP-TiO2-BiOX(X=Cl, Br, )、ATP/g-C3N4-Pt/PANI等多元复合光催化剂。研究了复合催化剂对左氧氟沙星(成药)、左氧氟沙星(纯药)、甲硝唑片、头孢克肟片、四环素等抗生素药物的降解性能,降解效率达93%,效果显著。另外,合成的ATP/g-C3N4-Pt/PANI对甲基橙具有卓越的光催化性能,可见光光照80 min后,对20 mg·L-1 MO溶液的降解率达96.3%, 而且循环5次后,其降解率仍保持在93.5%,相关成果发表在无机化学学报上发表,题目是:“凹凸棒土/g-C3N4-Pt/聚苯胺复合材料的制备及其可见见光催化性能”,时间(刊期)为第38卷第2期 2022年2月。