介質阻擋放電協同催化劑降解水中吉非羅齊和諾氟沙星的研究.pdf

1、釋放到水中的藥物和個人護理用品(PPCPs)由于其使用量較大以及對動植物的嚴重影響已經受到廣泛的關注。本文選取吉非羅齊和諾氟沙星兩種典型的PPCPs作為研究對象。傳統的水處理技術并不能完全去除廢水中的吉非羅齊和諾氟沙星，因此發展有效的去除水中吉非羅齊的水處理技術是必需的。
　　介質阻擋放電等離子體(DBD)是一種高級氧化技術，其產生的紫外光和活性物質可與水中目標有機污染物反應，從而達到去除有機污染物的目的。目前DBD深受國內外學者

2、的關注，具有廣闊的應用前景。
　　本文考察了介質阻擋放電等離子放電過程中的發射光譜和水溶液中活性物質過氧化氫(H2O2)、臭氧(O3)等的濃度。此外，還研究了介質阻擋放電等離子對廢水中吉非羅齊和諾氟沙星的去除情況，研究了影響吉非羅齊和諾氟沙星降解效率的因素和降解機理等。試驗制備了碳納米管/γ-三氧化二鐵（CNTs/γ-Fe2O3）復合催化劑用來與DBD協同降解廢水中的GEM和NOR。同時也使用XRD和TEM對催化劑進行了表征，結果

3、表明γFe2O3均勻分布在CNTs表面，且沒有改變CNTs原來的結構。本試驗利用DBD協同CNTs/γ-Fe2O3復合催化劑對廢水中吉非羅齊降解，結果表明在其它條件相同的情況下，加入催化劑后，GEM的降解效率相對于單一的DBD反應系統來說提高了305％。此外還分別研宄了溶液中GEM的初始濃度和放電功率等對GEM的降解效率和能量效率的影響。結果表明溶液中較低的GEM濃度和較高的放電功率有利于吉非羅齊的降解。試驗還對GEM降解過程中的中間產

4、物進行了分析，并提出了可能的降解路徑。分析表明GEM苯環的羥基加成、醚支鏈的斷裂是主要的降解途徑，其中羥基自由基(OH)起主要作用。
　　本文考察了介質阻擋放電對諾氟沙星的降解情況，分別研究了溶液初始pH值、溶液中NOR的初始濃度、放電功率、以及加入催化劑H2O2和亞鐵離子(Fe2+)對NOR的降解效率和能量效率的影響。結果表明低濃度和較高的放電功率有利于NOR的降解。催化劑H2O2和Fe2+初始濃度較低時，對NOR的降解具有促進

5、作用;催化劑H2O2和Fe2+初始濃度較高時，對NOR的降解具有抑制作用。加入的H2O2的最佳濃度為5mmol/L，降解1mm后取得的NOR的降解效率為899％，加入的Fe2+的最佳濃度為10mg/L，降解1min后取得的NOR的降解效率為990％，相同條件下單一的DBD反應系統取得的降解效率為699％。試驗還對NOR降解過程中的中間產物進行了MS分析，并提出了可能的降解路徑。分析結果表明脫氟反應、哌嗪環和喹諾酮環的斷裂是NOR降解的主