介質(zhì)阻擋放電協(xié)同催化劑降解水中吉非羅齊和諾氟沙星的研究.pdf

1、釋放到水中的藥物和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)由于其使用量較大以及對(duì)動(dòng)植物的嚴(yán)重影響已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。本文選取吉非羅齊和諾氟沙星兩種典型的PPCPs作為研究對(duì)象。傳統(tǒng)的水處理技術(shù)并不能完全去除廢水中的吉非羅齊和諾氟沙星，因此發(fā)展有效的去除水中吉非羅齊的水處理技術(shù)是必需的。
　　介質(zhì)阻擋放電等離子體(DBD)是一種高級(jí)氧化技術(shù)，其產(chǎn)生的紫外光和活性物質(zhì)可與水中目標(biāo)有機(jī)污染物反應(yīng)，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的。目前DBD深受國(guó)內(nèi)外學(xué)者

2、的關(guān)注，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文考察了介質(zhì)阻擋放電等離子放電過(guò)程中的發(fā)射光譜和水溶液中活性物質(zhì)過(guò)氧化氫(H2O2)、臭氧(O3)等的濃度。此外，還研究了介質(zhì)阻擋放電等離子對(duì)廢水中吉非羅齊和諾氟沙星的去除情況，研究了影響吉非羅齊和諾氟沙星降解效率的因素和降解機(jī)理等。試驗(yàn)制備了碳納米管/γ-三氧化二鐵（CNTs/γ-Fe2O3）復(fù)合催化劑用來(lái)與DBD協(xié)同降解廢水中的GEM和NOR。同時(shí)也使用XRD和TEM對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，結(jié)果

3、表明γFe2O3均勻分布在CNTs表面，且沒(méi)有改變CNTs原來(lái)的結(jié)構(gòu)。本試驗(yàn)利用DBD協(xié)同CNTs/γ-Fe2O3復(fù)合催化劑對(duì)廢水中吉非羅齊降解，結(jié)果表明在其它條件相同的情況下，加入催化劑后，GEM的降解效率相對(duì)于單一的DBD反應(yīng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)提高了305％。此外還分別研宄了溶液中GEM的初始濃度和放電功率等對(duì)GEM的降解效率和能量效率的影響。結(jié)果表明溶液中較低的GEM濃度和較高的放電功率有利于吉非羅齊的降解。試驗(yàn)還對(duì)GEM降解過(guò)程中的中間產(chǎn)

4、物進(jìn)行了分析，并提出了可能的降解路徑。分析表明GEM苯環(huán)的羥基加成、醚支鏈的斷裂是主要的降解途徑，其中羥基自由基(OH)起主要作用。
　　本文考察了介質(zhì)阻擋放電對(duì)諾氟沙星的降解情況，分別研究了溶液初始pH值、溶液中NOR的初始濃度、放電功率、以及加入催化劑H2O2和亞鐵離子(Fe2+)對(duì)NOR的降解效率和能量效率的影響。結(jié)果表明低濃度和較高的放電功率有利于NOR的降解。催化劑H2O2和Fe2+初始濃度較低時(shí)，對(duì)NOR的降解具有促進(jìn)

5、作用;催化劑H2O2和Fe2+初始濃度較高時(shí)，對(duì)NOR的降解具有抑制作用。加入的H2O2的最佳濃度為5mmol/L，降解1mm后取得的NOR的降解效率為899％，加入的Fe2+的最佳濃度為10mg/L，降解1min后取得的NOR的降解效率為990％，相同條件下單一的DBD反應(yīng)系統(tǒng)取得的降解效率為699％。試驗(yàn)還對(duì)NOR降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物進(jìn)行了MS分析，并提出了可能的降解路徑。分析結(jié)果表明脫氟反應(yīng)、哌嗪環(huán)和喹諾酮環(huán)的斷裂是NOR降解的主