硫掺杂二氧化钛的光催化活性及其对微囊藻毒素的降解
Photocatalytic Activity of Sulfur Doped TiO2 and Degradation of Microcystin-LR
投稿时间:2017-01-13  修订日期:2018-09-13
中文关键词:  二氧化钛  光催化  微囊藻毒素
英文关键词:sulfur  titanium dioxide  photocatalysis  microcystin-LR
基金项目:上海市虾类产业技术体系建设项目(沪农科产字(2014)第5号;上海市教委重点学科建设项目(No.J50701);上海市高校知识服务平台项目(No.ZF1206)。
作者单位E-mail
彭晓叶 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306 634949237@qq.com 
汤嘉雯 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306 499285982@qq.com 
杨钧岩 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306 517364418@qq.com 
孙巍峰 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306 57345502@qq.com 
王旭娜 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306 110167475@qq. com 
江敏 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306上海市水产养殖工程技术研究中心上海 201306水域环境生态上海高校工程研究中心, 上海 201306 mjiang@shou.edu.cn 
摘要点击次数: 20
全文下载次数: 47
中文摘要:
      为了更方便高效和绿色环保处理水中的微囊藻毒素(MC-LR),采用溶胶-凝胶法制备了硫(S)掺杂的二氧化钛(TiO2)纳米光催化剂粉体(S-TiO2),利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)以及紫外可见光的反射光谱,分析测定了催化剂的结构特征,并以浓度为0.1 μg/mL的MC-LR的光降解效果考察了其光催化活性,研究其光降解条件。结果表明,本实验制备的催化剂为锐钛矿结构,S以S+6的形式进入TiO2晶格。催化剂的最优制作工艺为:掺杂量([S]/[Ti])0.25,500℃下煅烧3 h,且制备的S-TiO2具有较好的稳定性和回收性,重复利用5次,降解率仅下降3.98%;最优MC-LR可见光降解工艺为:光强3000 lx,催化剂投加量0.1 g/L,反应时间16 h。在此催化剂制备条件以及可见光降解反应条件下,MC-LR的降解率为100%,残留量低于WHO规定的藻毒素含量限值。
英文摘要:
      In order to remove microcystin (MC-LR) more easily, efficiently and eco-friendly, the sol-gel method was used to synthesize a sulfur doped TiO2 photocatalyst (S-TiO2). The catalyst was characterized using UV-VIS diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Photocatalytic degradation of the cyanotoxin microcystin-LR (MC-LR, 0.1 μg/mL) under visible was investigated to identify optimal conditions for S-TiO2 synthesis and for MC-LR degradation. Results show that the TiO2 crystal phase is anatase and the sulfur is fully oxidized, S(VI). The optimal conditions for S-TiO2 synthesis is a mole ratio (S:Ti) of 0.25 and calcining the product at 500 ℃ for 3h. The S-TiO2 photocatalyst was stable and the degradation rate decreased only 3.98% after five cycles of recovery and reuse. At a catalyst dose of 0.1 g/L and a reaction time of 16h at 3000 lux, the MC-LR (0.1 μg/mL) was completely removed (100% degraded) and the treated water complied with algal toxin limits set by the WHO and China, which is proved to be the most effective MC-LR degradation craft.
彭晓叶,汤嘉雯,杨钧岩,孙巍峰,王旭娜,江敏.2018.硫掺杂二氧化钛的光催化活性及其对微囊藻毒素的降解[J].水生态学杂志,39(5):95-103.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
Copyright © 2008 《水生态学杂志》编辑部 地址:湖北省武汉市雄楚大街578号 
邮编:430079 电话:027-82926630 E-mail: sstx@mail.ihe.ac.cn  京ICP备09084417号