可見光下BiOI催化降解磺胺二甲氧嘧啶和磺胺嘧啶鈉的研究：

近年來，內(nèi)蒙古玉嘧磺胺抗生素對人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響已引起社會廣泛關(guān)注。光催化降解抗生素具有很好的應(yīng)用前景。本文研究了可見光下利用BiOI催化降解磺胺類兩種抗生素。 本文介紹兩種催化劑BiOI和Bi7O9I3的合成和表征。其次，模擬太陽光照射下，用BiOI催化降解磺胺二甲氧嘧啶（SDM），并研究BiOI對SDM的吸附和光催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，考察了助氧化劑H2O2、初始SDM濃度和BiOI濃度對催化降解效果的影響，通過測定反應(yīng)溶液前后的COD和生成的離子濃度變化推測出可能的降解機(jī)理。直接利用太陽光照射，自然條件下利用Bi7O9I3催化降解磺胺嘧啶鈉（SD-Na），并研究Bi7O9I3對SD-Na的吸附和光催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，測定春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)光照強(qiáng)度并考察其對催化降解效果的影響，通過測定反應(yīng)溶液的COD和離子濃度的變化推測出可能的降解機(jī)理。

具體內(nèi)容如下：

（1）以Bi(NO3)3·5H2O為Bi源，KI為I源。以聚乙烯吡咯烷酮（MW=58000）為溶劑時(shí)，在常溫條件下合成的是BiOI。以乙二醇為溶劑時(shí)，采用多元醇法合成的是Bi7O9I3。兩種催化劑分別采用紫外-可見漫反射、掃描電鏡、透射電鏡、X-射線晶體衍射、X-射線光電子能譜對其進(jìn)行表征。結(jié)果表明：BiOI是由約1-2μm左右大小的球組成，這些微球容易堆積形成球垛。Bi7O9I3是由厚度約1μm長方體結(jié)構(gòu)組成。BiOI的吸收波長約為700nm，禁帶寬度為1.77eV，較TiO2P25發(fā)生紅移。Bi7O9I3的吸收波長約為617nm，內(nèi)蒙古玉嘧磺胺禁帶寬度為2.01eV，吸收波長介于TiO2P25和BiOI之間。

（2）以350W氙燈作為模擬太陽光源，添加助氧化劑H2O2條件下，用BiOI催化降解SDM。研究結(jié)果表明：BiOI對SDM的吸附符合Langmuir模型，相關(guān)性系數(shù)是0.96。BiOI濃度為1g·L-1、H2O2濃度為50mg·L-1和初始SDM濃度為10mg·L-1時(shí)，降解效率高，達(dá)到96%，COD去除率高達(dá)到88%。降解動(dòng)力學(xué)屬于準(zhǔn)二級模型。SDM分子中有機(jī)S和有機(jī)N降解后形成SO42-和NO3-，但N原子氧化降解不完全，降解后的溶液含有小部分含氮有機(jī)物。

（3）利用太陽光照射，自然條件下用Bi7O9I3催化降解SD-Na。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Bi7O9I3對SD-Na的吸附符合Langmuir模型，相關(guān)性系數(shù)是0.98。夏季氣候條件下，降解效果好，達(dá)到82%。春、秋、冬三季的降解效率分別為69%、70%、60%。冬季光照強(qiáng)度低，添加H2O2可以提高冬季催化降解效果。添加H2O2條件下，COD冬季去除率為82%，不加H2O2條件下，COD冬季去除率為60%。SD-Na分子中有機(jī)S和有機(jī)N分別以SO42-和NO3-形式分解，但S原子分解是不完全的，降解后的溶液可能含有小部分含硫有機(jī)物。 內(nèi)蒙古玉嘧磺胺研究結(jié)果表明BiOI系列催化劑可以催化降解水中磺胺類抗生素，為光催化降解實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)，并具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。