石墨烯纳米钛管光催化剂的制备及其对阿莫西林降解的研究

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1、分类号：X524学号：201400361007硕士学位论文石墨烯纳米钛管光催化剂的制备及其对阿莫西林降解的研究ThePreparationofGraphene-TitaniumNanotubesandtheStudyonPhotocatalyticdegradationofAmoxicillinbyGraphene-TitaniumNanotubes研究生姓名：许真指导教师：宋建国张章堂学科门类：工学专业名称：环境科学论文提交日期：2018-4烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的

2、指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：2018年5月28日学位论文使用授权说明本人完全了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在非保密的论文范围内，学校可以公布论文的部分或

3、全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：2018年5月28日指导教师签名：日期：2018年5月28日摘要随着医药科技的发展，越来越多的药品被研发生产，作为具有强毒性、降解困难的抗生素废水，成为水污染处理的难题。阿莫西林作为一种个人护理药物，适用范围极其广泛，这一属性使人类和药品的联系更加密切，但是阿莫西林其难以降解的特性又使它成为了污染环境的一大帮凶。本论文在借鉴前人经验的基础上，将二氧化钛纳米管(TitaniumDioxideNanotubes,TNT)与石墨烯合成了石墨烯二氧化钛纳米管复合材料，使合成物质的光催化效

4、率大大提升。借助紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱、N2等温吸附脱附、高解析度电子显微镜等设备对制备的复合物的相关物理性质进行了表征，采用二氧化钛纳米管和石墨烯二氧化钛纳米管复合物对阿莫西林进行光催化降解，找到了最适宜阿莫西林降解的各项标准，同时通过光催化降解系统添加电子受体，进一步增强了光催化的降解效率和效果，并对反应过程的反应机理做进一步研究。通过长期的实验结果分析，现得出以下结论：1.本实验通过氧化石墨（GO）作为碳前驱体和二氧化钛纳米管(TNT)为钛前驱体，利用高温高压的水热法制备了石墨烯二氧化钛纳米管复合物(GN

5、-TNT)。2.在近紫外线灯光照射下，阿莫西林被石墨烯二氧化钛纳米复合材料很好的降解，证明石墨烯二氧化钛纳米管的光降解功能强大。3.抗生素阿莫西林的浓度、石墨烯的使用比例、催化剂的添加程度、pH值、实验的温度等客观指标的不同皆对结果有干扰。阿莫西林抗生素浓度越低，降解程度越高；石墨烯使用比例增大，光降解程度越高，使用比例为10%时，具有最高的降解度，但是石墨烯使用比例再增加反而使降解程度减弱；本文通过实验探究了石墨烯-1的投入最优量，在本实验中为0.1gL；光催化降解阿莫西林的最优实验温度为35°C；当实验环境为碱性时，光降解阿莫西林的效

6、果最好，而最优pH在9左右。I4.实验中通过加入不同捕获剂得知，光催化降解阿莫西林过程中空穴为主要活性物质。关键词：石墨烯；二氧化钛纳米管；阿莫西林；光催化降解IIABSTRACTWiththedevelopmentofmedicalscienceandtechnology,moreandmoredrugsarebeingdevelopedandproduced.Theantibioticwastewaterwithstrongtoxicityanddifficultdegradationhasbecomeadifficultproble

7、mforwaterpollutiontreatment.Amoxicillin,apersonalcaremedicine,hasawiderangeofapplications.Butitdoesnotdegradewellandmakesitacontaminanttotheenvironment.Basedontheexperienceofpreviousresearchers,thispapersynthesizesgraphenetitaniananotubescompositesusingTitaniumDioxideNano

8、tubes(TNT)andgraphene,whichgreatlyimprovesthephotocatalyticefficiencyofsyntheticmaterials.Inthis