氮化碳對(duì)水中氨氮和燦爛弧菌的去除效果研究.pdf

1、石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種僅由C和N兩種非金屬元素組成的新型可見光光催化劑。本研究以三聚氰胺為前驅(qū)體，通過煅燒和超聲剝離相結(jié)合的方式制備出單原子層g-C3N4(SL g-C3N4)，并采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射儀(XRD)和紫外-可見漫反射光譜儀對(duì)SL g-C3N4的材料性質(zhì)進(jìn)行表征；并以養(yǎng)殖水環(huán)境中氨氮和燦爛弧菌去除為目標(biāo)，探究使用SL g-C3N4為催化劑的可見

2、光催化對(duì)水中氨氮和燦爛弧菌Vibrio splendidus的去除效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴制備的氮化碳在SEM下顯示出典型的二維納米片結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)褶皺和不規(guī)則的彎曲，在電子束下呈現(xiàn)出一定的透明性；TEM分析結(jié)果表明 g-C3N4樣品為二維層狀結(jié)構(gòu)，并且具有微觀結(jié)構(gòu)；AFM可以觀察到樣品尺寸約為1~2μm，厚度為0.5 nm，具有單原子層結(jié)構(gòu)；在XRD圖譜中，2θ=27.5o處有個(gè)特征峰，對(duì)應(yīng)了g-C3N4的(002)晶面；

3、紫外-可見漫反射光譜說明SL g-C3N4能夠吸收波長(zhǎng)小于420 nm部分的可見光和紫外光，并且可以計(jì)算出其禁帶寬度約為3.0eV。⑵使用SLg-C3N4作為光催化劑，考察其對(duì)水中氨氮的去除效果。研究結(jié)果表明，在500 W氙燈(光強(qiáng)195 mW·cm-2)照射下，SL g-C3N4最佳用量為0.20 g·L-1時(shí)，6 h內(nèi)超過80％的總氨氮(初始濃度1.50 mg·L-1)能夠被去除。與中性和酸性反應(yīng)條件相比，堿性條件下去除效果更加明顯

4、。氨氮的光催化氧化產(chǎn)物主要是硝酸態(tài)氮，在連續(xù)6次的SL g-C3N4光催化除氨氮的重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，SL g-C3N4的穩(wěn)定性好，催化效率無明顯下降趨勢(shì)。⑶使用SLg-C3N4作為光催化劑，考察其在可見光下對(duì)燦爛弧菌殺滅效果。在本實(shí)驗(yàn)中，SLg-C3N4用量為0.20g·L-1，海水中燦爛弧菌的初始濃度為1×107cfu·mL-1，經(jīng)過90 min的可見光(光強(qiáng)30 mW·cm-2)照射后，海水中燦爛弧菌的數(shù)量降低了約2.3個(gè)log單位，表明