可见光激发下模拟海水中四环素光降解的机制和路径

作者：许恒韬; 付小航; 丰卫华; 王挺^*

来源：环境科学, 2023, 44(06): 3260-3269.

DOI：10.13227/j.hjkx.202206237

• 介孔TiO2光催化剂
• 可见光响应
• 四环素(TC)
• 海水
• 降解路径

为了探明海水体系中多相光催化降解污染物的机制和路径，研究了在可见光激发下不同介孔TiO2光催化降解纯水和模拟海水中四环素(TC)的过程，明确了不同盐离子对光催化降解过程的影响.结合自由基捕获实验，电子自旋共振(ESR)光谱和中间产物分析研究了光降解污染物的主要活性物种和模拟海水中TC降解途径.结果表明，模拟海水中TC光催化过程会受到显著抑制，手性介孔TiO2催化剂对TC光降解反应速率相比其在纯水体系降低了70%左右，而非手性TiO2光催化剂在海水体系中几乎不能降解TC.模拟海水中阴离子对光降解过程影响较小，但Mg2+和Ca2+存在会显著抑制光催化过程.无论在纯水还是模拟海水中，可见光激发后催化剂产生的活性物种都是空穴为主，因此模拟海水中降解路径与纯水体系中相同.盐离子不会抑制活性物种的产生，但Mg2+和Ca2+会富集在TC分子中电负性强的原子周边，阻碍空穴等对TC分子中电负性强原子的攻击，从而抑制了光催化降解效率.

• 单位
  环境科学与工程学院; 浙江工商大学