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硕士学位论文

磷酸银基纳米材料的制备及其光催化降解四环素的性能研究

PreparationofSilverPhosphate-BasedNanomaterialsandStudyon

thePhotocatalyticDegradationofTetracyclineHydrochloride

20236

水环境抗生素污染已成为全球关注的环境问题，严重威胁着人类健康及生态

系统安全。光催化技术凭借绿色高效、环境友好等优势，广泛应用于环境与能源

领域，在水污染控制方面被视为最有应用前景的方法之一。然而，光生电子‒空

穴对的快速复合、太阳光利用率低及光催化材料回收利用困难等问题严重限制着

光催化技术的实际应用。通过构建可见光响应的异质结结构、掺杂易回收材料可

解决上述问题。因此，本研究通过构建Z型异质结结构，成功制备磷酸银/二硫

AgPO/MoS

化钼（342）纳米材料并应用于可见光条件下典型抗生素废水的光催化

处理，结果表明AgPO/MoS具有优异的光催化降解性能，Z型异质结结构有效

342

促进了光生电子‒空穴对的分离；在此基础上，成功掺杂FeO纳米材料，制备

34

磁性AgPO/MoS/FeO纳米材料，进而实现了光催化材料的高效回收利用。本

34234

文主要研究内容和结果如下：

（1）采用水热合成法制备高1T相含氧MoS为助催化剂，通过离子交换法

2

成功制备AgPO/MoS纳米材料并进行系统表征；基于制备的AgPO/MoS光

342342

催化剂，以四环素（Tetracyclinehydrochloride,TCH）为目标抗生素，在可见光照

射下，探究了不同实验因素对光催化降解效率的影响，并对光催化降解机理及反

0.2g/LAgPO/MoS,

应体系的毒性变化进行了分析。实验结果表明：最佳条件下（342

25℃,10mg/LTCH,pH5），10min内TCH的降解效率可达98.9%，AgPO/MoS

342

491.3%AgPO/MoS

重复使用次后降解效率仍可达，说明制备的342纳米材料具有

良好的光催化性能和化学稳定性；通过自由基捕获实验和电子顺磁共振波谱分析

+−

结果表明，h、e和•OH在光催化降解TCH的过程中起到了主要作用；结合实

验及理论计算，对光催化降解TCH的反应机理进行了探究，结果表明MoS与

2

AgPOZ‒

34间形成型异质结结构，有效促进了光生电子空穴对的分离；基于毒性

理论预测和细胞毒性实验验证发现，反应体系的生态毒性随着光催化反应的进行

而逐渐减小；此外，在太阳光照射下，AgPO/MoS纳米材料对实际废水中不同

342

抗生素（TCH:95.0