Bi2WO6光催化降解微囊藻毒素的研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化的日益嚴(yán)重導(dǎo)致藻類的大量繁殖，加劇了水華污染。近年來(lái)，太湖、巢湖等湖泊的藍(lán)藻爆發(fā)越來(lái)越嚴(yán)重，在水面形成藍(lán)綠色湖靛，散發(fā)出難聞氣味，并釋放出藻毒素，破壞水體生態(tài)平衡，甚至危害人體健康。微囊藻毒素(MCs)是一類具有高毒性的藻類代謝產(chǎn)物，具有強(qiáng)烈的肝臟毒性，對(duì)人體產(chǎn)生潛在危害。同時(shí)，水華水體中的MCs已廣泛報(bào)道，MC-RR是最常見的一類。由于MCs具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，常規(guī)水處理工藝很難將其有效脫除。因此，去除水體中的MCs新技

2、術(shù)與新方法的研究具有重要意義。
　　 光催化技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、能耗低、反應(yīng)條件溫和、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于有機(jī)污染物的降解過(guò)程中。本研究制備了具有降解MCs良好效果的光催化劑Bi2WO6，研究了其對(duì)MCs的光催化效果及機(jī)理。得到了如下結(jié)論：
　　 (1)通過(guò)超聲萃取、C18固相萃取柱凈化、制備液相色譜提純的方法，從太
　　 湖水華藍(lán)藻中提取出純度較高的MC-RR，并通過(guò)LC/MS、二級(jí)質(zhì)譜及光譜分析進(jìn)一

3、步確認(rèn)純化后的物質(zhì)為MC-RR。
　　 (2)通過(guò)水熱合成法，合成了不同水熱反應(yīng)pH(pH1、5、7、11)下的Bi2WO6晶體粉末，經(jīng)XRD表征均為鎢鉍礦晶體(JCPDS No.39-0256)；并對(duì)其進(jìn)行SEM表征發(fā)現(xiàn)，隨水熱反應(yīng)pH的增大，Bi2WO6從顆粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝畹钠瑺罱Y(jié)構(gòu)，晶格大小逐漸增大；比表面積分析表明，比表面積從48.8減小到16.8 m2/g；UN-vis分析發(fā)現(xiàn)其光吸收邊緣從450 nm下降至420 nm

4、；等電點(diǎn)分析表明其零電荷pH從4.1增大到8.6。
　　 (3)不同水熱反應(yīng)pH下制作的Bi2WO6催化劑對(duì)MC-RR的吸附、降解效果有很大影響，其中在pH1的條件下制作的催化劑效果最好，其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)為0.1333 min-1，pH5、pH7次之，pH11條件下的催化劑幾乎對(duì)MC-RR無(wú)降解效果。溶液pH對(duì)MC-RR的降解效果亦有很大影響，發(fā)現(xiàn)在酸性溶液中更容易降解，而在堿性條件下Bi2WO6幾乎對(duì)MC-RR無(wú)吸附，無(wú)降解。

5、
　　 (4)通過(guò)對(duì)Bi2WO6催化降解MCs過(guò)程中活性物質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)BiZWO6對(duì)MC-RR的降解以空穴直接氧化為主，同時(shí)超氧自由基亦扮演著重要角色。
　　 (5)利用LC/MS及LC/MS/MS檢測(cè)并鑒定Bi2WO6在降解MC-RR過(guò)程中的多種中間產(chǎn)物，分析了Bi2WO6在降解MC-RR時(shí)的主要途徑，包括：Adda氨基酸上的苯環(huán)被氧化形成酚類物質(zhì)以及共軛雙鍵發(fā)生氧化形成二醇類物質(zhì)，再進(jìn)一步被氧化成酮類物質(zhì)，以及D-