石墨型碳化氮光催化降解磺胺異惡唑研究

1、1石墨型碳化氮光催化降解磺胺異惡唑研究石墨型碳化氮光催化降解磺胺異惡唑研究趙萍，顧彥，方艷芬，黃應(yīng)平（三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心宜昌443002）磺胺類藥物廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和獸藥領(lǐng)域，其在水環(huán)境中的殘留可能會導(dǎo)致致病性細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性[1]，從而給人類和生態(tài)環(huán)境造成一定的威脅。石墨型碳化氮(graphiticcarbonnitridesgC3N4)作為一種非金屬半導(dǎo)體催化劑，能在可見光下被激發(fā)，且其性質(zhì)穩(wěn)定，其在光催化降解污染物方面

2、已用于降解染料[2]及有機(jī)污染物，關(guān)于其對抗生素的降解研究較少。本文采用直接煅燒三聚氰胺法制備了gC3N4，采用X射線衍射(XDR)，紫外可見漫反射(UVVisDRS)對其進(jìn)行表征，結(jié)果表明，所制備的樣品中2θ位于27.4和13.1衍射角處有兩個特征峰，分別對應(yīng)于gC3N4(PDFcardNo.871526)的(002)和(100)晶面。(圖1)，通過方程αhν=A(hν?Eg)n（其中a代表本征吸收系數(shù)，hv代表光子能量，A代表躍遷常

3、數(shù)）計算其禁帶寬度為2.78eV(圖2)。在可見光(λ≥420nm)照射下，以磺胺類藥物磺胺異惡唑(SulfisoxazoleSIZ)為目標(biāo)污染物，研究了gC3N4可見光光催化降解SIZ的光催化性能。結(jié)果表明，SIZ的光催化降解符合零級動力學(xué)反應(yīng)動力學(xué)過程，實(shí)驗(yàn)條件下，光催化反應(yīng)43min，SIZ的降解率高達(dá)95.3%，說明gC3N4能有效的對SIZ進(jìn)行光催化降解?？疾焖膫€濃度下，NO3對SIZ光催化降解的影響，結(jié)果如圖3所示，SIZ的

4、降解速率常數(shù)隨NO3濃度的增加先增大后減小，這可能是因?yàn)榈蜐舛鹊腘O3(0.2mmolL)在接受光照后，會產(chǎn)生活性氧化物種，從而促進(jìn)SIZ的光催化降解，而高濃度的NO3會與SIZ形成競爭吸附，從而抑制SIZ的光催化降解。圖1催化劑的XRD圖譜圖2催化劑的UVVisDRS圖譜圖3NO3對SIZ光催化降解的影響基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（No.21207079，21177072）參考文獻(xiàn)[1].WojciechB.etal..Photoca

5、talyticdegradationofsulfadrugswithTiO2FesaltsTiO2FeCl3inaquaticenvironmentKiicsdegradationpathway.Appl.Catal.B200990:516525.[2].YanS.C.etal.PhotodegradationofrhodamineBmethylangeoverbondopedgC3N4undervisiblelightirradiat