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人護理用品(PPCPs)由于其使用量較大以及對動植物的嚴重影響已經(jīng)受到廣泛的關注。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)可與水中目標有機污染物反應，從而達到去除有機污染物的目的。目前DBD深受國內(nèi)外學者

2、的關注，具有廣闊的應用前景。
　　本文考察了介質(zhì)阻擋放電等離子放電過程中的發(fā)射光譜和水溶液中活性物質(zhì)過氧化氫(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理等。試驗制備了碳納米管/γ-三氧化二鐵（CNTs/γ-Fe2O3）復合催化劑用來與DBD協(xié)同降解廢水中的GEM和NOR。同時也使用XRD和TEM對催化劑進行了表征，結(jié)果

3、表明γFe2O3均勻分布在CNTs表面，且沒有改變CNTs原來的結(jié)構(gòu)。本試驗利用DBD協(xié)同CNTs/γ-Fe2O3復合催化劑對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的降解效率相對于單一的DBD反應系統(tǒng)來說提高了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。試驗還對GEM降解過程中的中間產(chǎn)

4、物進行了分析，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，對NOR的降解具有促進

5、作用;催化劑H2O2和Fe2+初始濃度較高時，對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反應系統(tǒng)取得的降解效率為699％。試驗還對NOR降解過程中的中間產(chǎn)物進行了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、哌嗪環(huán)和喹諾酮環(huán)的斷裂是NOR降解的主