活性炭負載銅氧化物催化臭氧氧化降解土霉素的研究.pdf

1、隨著抗生素類藥物在養(yǎng)殖業(yè)的大量使用，養(yǎng)殖廢水中的抗生素污染也越來越嚴重，如果不加以適當處理，勢必會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅。本研究致力于尋找一種簡單有效的處理方法來去除養(yǎng)殖廢水中的抗生素類物質(zhì)。
　　臭氧氧化法在水處理中的應(yīng)用十分廣泛，但存在對有機物具有選擇性的缺點。催化臭氧氧化技術(shù)利用了臭氧氧化的自由基間接氧化原理，在很大程度上提高了臭氧氧化的效果。在活性炭表面負載金屬氧化物后，催化劑同時具有金屬氧化物的高催化活性和活性炭的吸附特

2、性，其經(jīng)濟性和高效性對于實際廢水處理具有很高的應(yīng)用價值。本實驗選用中孔活性炭作為催化劑載體，以抗生素中的典型代表—土霉素（OTC）作為目標污染物，研究活性炭負載金屬氧化物催化臭氧氧化法對廢水中土霉素的降解效果。
　　采用浸漬法制備 Fe/AC、Mn/AC、Co/AC、Cu/AC、Ni/AC催化劑，對比五種不同金屬氧化物負載對催化臭氧氧化OTC廢水中 TOC的去除效果，結(jié)果表明，Cu/AC催化劑催化活性最高，反應(yīng)結(jié)束，TOC去除率高

3、達72.2％。反應(yīng)10min后，單獨O3氧化、AC+O3組合和Cu/AC+O3三種工藝對于OTC的去除率都接近100%，說明土霉素可以被臭氧迅速氧化分解。
　　對不同焙燒溫度和不同金屬負載量下制備的活性炭負載催化劑進行了制備優(yōu)化，結(jié)果表明焙燒溫度和負載量對催化劑的催化活性影響較大，得到催化劑的最優(yōu)制備條件：負載量為5wt%，焙燒溫度是400℃。
　　對比不同影響因素（OTC的初始濃度、反應(yīng)溫度、催化劑投加量、溶液的pH值）對

4、催化反應(yīng)的影響，得出最佳反應(yīng)條件為：催化劑投加量1g/L，臭氧投加量為5mg/min，初始pH為中性至弱堿性，溫度20℃。催化劑的4次重復(fù)實驗結(jié)果表明Cu/AC催化劑具有較好的穩(wěn)定性。
　　采用BET、XPS、XRD等分析方法對各種條件下制備的催化劑的形態(tài)結(jié)構(gòu)和活性組分進行了表征分析。表明活性炭催化劑中活性成分以CuO的形式存在，XPS表征進一步證明催化劑表面的銅為Cu2+。通過對中間產(chǎn)物的分析，推測催化臭氧氧化OTC降解的原理主