TiO_(2)-NB/pg-C_(3)N_(4)可见光催化降解17α-乙炔雌二醇的机理研究

作者:罗利军; 孟德梅; 戴建辉; 李俊红; 郑丽波; 夏丽红; 蒋峰芝
来源:中国环境科学, 2021, 1-13.
DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20210803.010

摘要

通过煅烧自制的TiO2纳米带(TiO2-NB)和多孔氮化碳(pg-C3N4)制备出新型的TiO2纳米带/多孔氮化碳(TiO2-NB/pg-C3N4)光催化剂,优化了其制备条件,并用于可见光条件下催化降解雌激素活性最强的17α-乙炔雌二醇(EE2)。通过FESEM、TEM、XRD、UV-vis DRS、PL、XPS和BET等手段对催化剂结构和表面物理化学性质进行表征和分析。结果表明,B型TiO2纳米带均匀负载至多孔氮化碳薄片上,形成TiO2-NB/pg-C3N4复合光催化剂。最优条件下制备的TiO2-NB/pg-C3N4降解EE2的速率常数(0.02537 min-1)分别是TiO2-NB(0.00197 min-1)和pg-C3N4(0.0077 min-1)的12.88倍和3.29倍。自由基捕获实验结果显示超氧自由基(O2·-)是TiO2-NB/pg-C3N4可见光催化降解EE2的主要活性物种。HPLC-MS中间体检测结果显示主要有4个降解中间体,提出可能的降解途径,而且通过MCF-7雌激素活性测试法可知降解过程产物的雌激素活性基本消除。

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