BiOBr/GO复合纳米光催化剂的制备及可见光下降解环丙沙星废水

作者：郑乐媚; 关亦玮; 文定; 唐叶如; 李旭辉; 令玉林; 周建红^*

来源：环境化学, 2020, 39(08): 2137-2146.

• BiOBr
• 氧化石墨烯(GO)
• 环丙沙星
• 可见光催化降解

通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)、水热法制得BiOBr,再由GO与BiOBr制备出新型的可见光复合纳米光催化剂BiOBr/GO,并用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)进行了表征分析.用BiOBr/GO来催化降解环丙沙星溶液,得出最佳的GO与BiOBr的复合配比.探究了环丙沙星溶液的浓度、催化剂的投加量、废水pH值、照射光的波长以及光照强度5个因素对BiOBr/GO的光催化降解性能的影响并研究了催化降解环丙沙星的动力学,最后通过自由基捕获实验探究了BiOBr/GO光催化降解抗生素的机理.实验结果表明,相比于纯的BiOBr, BiOBr/GO有更好的可见光催化性能,其催化降解环丙沙星在浓度较低时符合拟一级动力学,在浓度较高时符合拟二级反应动力学;在优化条件下,即环丙沙星的初始浓度为20 mg·L-1、BiOBr/GO的投加量120 mg、溶液的pH值9.02、照射光的波长400 nm以及光照强度10.1 mW·cm-2时, BiOBr/GO在可见光下,对环丙沙星的去除率达到85%,自由基捕获实验得出·O2-在BiOBr/GO光催化降解中占主导地位.研究结果表明复合材料BiOBr/GO可以在可见光下很好地降解环丙沙星,有望在实际应用中降解抗生素废水.

• 单位
  生命科学学院; 湖南科技大学; 化学化工学院