ZnO/碳纳米管复合光催化材料对抗生素的光催化降解

采用溶胶法合成了ZnO/碳纳米管复合光催化材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合催化剂进行了表征。以氙灯(250～800 nm)为光源,盐酸四环素为降解对象,评价样品的光催化活性。比较ZnO/CNTs复合材料和纯ZnO对抗生素的降解能力,并考察光催化剂的重复利用能力。结果表明,通过溶胶法得到了在碳纳米管表面均匀、致密包覆ZnO颗粒的复合材料。由于ZnO/CNTs材料良好的吸附性能,其光催化活性高于纯ZnO,在300 W氙灯光源下反应2 h,对盐酸四环素的降解率达82.38%,同时复合材料显示了抑制ZnO光蚀的能力。

过渡金属掺杂ZnO纳米光催化剂对四环素的光催化降解

利用水热合成法分别制备了Fe、Co、Ni掺杂及Fe—Co、Fe—Ni共掺杂的ZnO光催化剂。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外一可见漫反射吸收光谱（UV—Vis）等手段对催化剂进行了表征。以氙灯（250—800nm）为光源，盐酸四环素为降解对象，模拟测试样品在日光下光催化降解抗生素的活性。考察了过渡金属种类、过渡金属掺杂量及二元掺杂配比对ZnO样品光催化活性的影响。结果表明，制得的样品均为六方晶系纤锌矿结构的ZnO。单一元素掺杂时，Fe掺杂提高了ZnO光催化活性，而Co、Ni掺杂都抑制了ZnO光催化活性。共掺杂时，Fe—Co／ZnO及Fe—Ni／ZnO光催化活性优于单一掺杂的Fe／ZnO，其中3％Fe-1％Ni／ZnO样品的光催化活性最好，在氙灯光源下反应120min对盐酸四环素的降解率高达87．95％。

磁性Fe_3O_4/ZnO核壳材料的制备及降解四环素类抗生素

利用共沉淀及退火处理两步法,合成了具有核壳结构的磁性Fe3O4/ZnO纳米材料。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、透射电子显微镜及振动样品磁强计(VSM)等技术对材料的组分、形貌及磁力性质进行表征,并以氙灯为光源,以四环素(TC)、强力霉素(DC)和盐酸土霉素(OTC)3种四环素类抗生素为降解目标,模拟测试样品在日光下的光催化活性,并通过改变Zn2+浓度,调节包覆结构从而得到最佳光催化效果。研究表明,ZnO包覆在Fe3O4表面并随Zn2+浓度增大逐渐形成尺寸在100 nm的锥形结构,当Zn2+浓度为0.5 mol/L时,样品对TC、DC和OTC的降解率最大,分别为85%、78%和64%。基于以上的研究显示,合成的磁性Fe3O4/ZnO核壳材料可应用去除水中抗生素,是一种具有高催化活性且能回收利用的新型复合光催化剂。

MBR／人工湿地组合处理高速公路服务区污水并回用

采用工程规模（240m^3／d）的膜生物反应器（MBR）／人工湿地组合工艺对陕西某高速公路服务区污水进行处理并回用作景观及杂用水。运行结果表明，在膜生物反应器水力停留时间为6～8h、有机负荷为0．85～1．29kgBOD5／（m^3/d）、人工湿地水力停留时间为18～24h、水力负荷为0．13m^3／（m^3/d）时，对主要污染物的去除率均可达到90％以上，出水水质达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB／T18921-2002）标准。该组合处理工艺在分散型污水资源化方面有良好的应用前景。