TNTs电极光电协同降解磺胺类抗生素的研究

X524; 利用水热法对Ti板进行处理制得钛酸盐纳米管(titanate nanotubes,TNTs)电极,并利用XRD,TEM和SEM对其进行系统表征,对比了TNTs电极在光催化,电催化和光电协同作用下对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)的降解效果,探索了不同外加电压对降解效果的影响.结果表明,水热法成功制得内径为5 nm的无序排列的TNTs电极.在初始SD浓度80 mg/L,外加稳压5 V的条件下,TNTs电极在光电协同作用下对SD的降解效率较单纯光解或单纯电解均有提升,反应50 min降解率可达97.38％.在SD本身降解率较高的情况下,TOC去除率较低,这一结果表明溶液中存在...

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Published in功能材料 Vol. 53; no. 12; pp. 12092 - 12099
Main Authors 陈梓慧, 秦撼, 杨鹏, 鲁玥, 姚硕, 肖飞, 陈慧英, 夏建新, 邢璇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中央民族大学 生命与环境科学学院,北京 100081%中央民族大学 生命与环境科学学院,北京 100081 30.12.2022
呼和浩特民族学院 化学与环境学院,呼和浩特 100051%中国节能环保集团有限公司,北京 100082
Subjects
钛酸盐纳米管电极
磺胺嘧啶
纳米结构
光电协同作用
降解机理
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2022.12.012

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Summary:X524; 利用水热法对Ti板进行处理制得钛酸盐纳米管(titanate nanotubes,TNTs)电极,并利用XRD,TEM和SEM对其进行系统表征,对比了TNTs电极在光催化,电催化和光电协同作用下对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)的降解效果,探索了不同外加电压对降解效果的影响.结果表明,水热法成功制得内径为5 nm的无序排列的TNTs电极.在初始SD浓度80 mg/L,外加稳压5 V的条件下,TNTs电极在光电协同作用下对SD的降解效率较单纯光解或单纯电解均有提升,反应50 min降解率可达97.38％.在SD本身降解率较高的情况下,TOC去除率较低,这一结果表明溶液中存在大量SD降解中间产物.利用Gaussian软件在B3LYP/6-31+g(d,p)水平优化SD分子构象,结合密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算福井函数和电子云密度,确定了SD分子中的反应活性位点,利用高效液相色谱串联质谱(liquid chromatograph mass spectrometer,LC-MS)对中间产物测定,检测到质荷比(m/z)为96、187、117等6种中间产物,推测了SD的两种降解途径.经探究,TNTs光电协同降解抗生素的性能优秀,对现今水体抗生素类污染降解有重大意义.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2022.12.012