二氧化钛纳米管阵列光催化降解磺胺产物与机理研究

抗生素对水体环境的污染日益严重,磺胺作为一种典型抗生素,其降解研究引起了广大研究者的关注.文中采用阳极氧化的方法制备二氧化钛纳米管阵列,以磺胺为目标污染物,分析光照、溶液初始pH、初始质量浓度、溶液中腐殖酸和乙酸钠等对二氧化钛纳米管阵列光催化降解水中磺胺的影响,并探讨了降解产物与降解机理.结果表明:(1)光照是二氧化钛纳米管阵列光催化降解磺胺的主要因素;(2)pH影响二氧化钛纳米管阵列降解磺胺的效率,在中性条件下磺胺的降解效率最高;(3)随着磺胺溶液浓度的增加,降解效率逐渐变小;(4)水环境中腐殖酸和乙酸钠对光催化降解有较明显的影响;(5)二氧化钛纳米管阵列光催化降解磺胺过程中生成了7种主要中间产物,降解路径包括水解反应、硝基化反应、氨基羟基化反应和苯环羟基化反应;h+是二氧化钛纳米管阵列光催化降解过程中的主要活性物.综上,二氧化钛纳米管阵列光催化氧化技术是一种有效去除养殖废水中磺胺抗生素的处理方式.