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氧化降解技术的催化剂制备与抗生素处理效果

目录

一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2氧化降解技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3抗生素污染现状与处理需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4催化剂在环境治理中的应用进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.5研究目标与内容框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1氧化降解催化剂的类型与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2催化剂制备方法的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3抗生素降解机理与影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.4现有技术的局限性与优化方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.5本研究的创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

三、实验材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1实验试剂与仪器设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2催化剂的制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1前驱体的选择与预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.2活性组分负载技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.2.3结构调控与热处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3抗生素模拟废水的配制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.4催化性能表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.4.1物理化学性质分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.4.2催化活性评价体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.5数据统计与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

四、催化剂制备工艺优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1制备条件对催化剂性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.2催化剂结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2.1形貌与微观结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2.2晶体结构与表面性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.2.3元素组成与价态确认．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.3制备工艺的稳定性验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

五、抗生素降解效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

5.1降解动力学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

5.2关键参数对去除效率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

5.2.1初始浓度与pH值的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

5.2.2催化剂用量的优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

5.3降解路径与中间产物分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

5.4催化剂的重复使用性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

六、作用机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

6.1催化剂的活性位点识别．．