ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀的性能与机理

• 作者: 刘婷婷 樊佳敏 王磊 苗瑞 蔡新欣 陆雪
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 氟伐他汀 光催化 影响因素 活性自由基 降解机理
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 1397-1407
• 页数: 11页
• 分类号: X787
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201710164

摘要

以氟伐他汀为目标污染物,以功率为500W的长弧氙灯为光源,通过水热法制备可见光催化剂ZnIn2S4,研究ZnIn2S4对氟伐他汀的光催化降解性能,考察了氟伐他汀初始浓度、ZnIn2S4投加量、溶液pH对ZnIn2S4光催化降解氟伐他汀性能的影响.通过原位捕获实验确定ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀过程中产生的自由基,通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱(LCMS-IT-TOF)来鉴别降解过程的中间产物,提出氟伐他汀可能的降解路径及机理.结果表明:ZnIn2S4光催化降解氟伐他汀的最佳条件为氟伐他汀初始浓度10 mg·L-1、催化剂投加量0.2g·L-1、pH接近5,在最佳条件下氟伐他汀的降解率可达到83.6％,矿化率可达到45.8％.原位捕获实验结果表明,超氧自由基是在ZnIn2S4可见光催化降解氟伐他汀过程中起主要氧化作用的活性自由基,羟基自由基和过氧化氢对氟伐他汀的降解起到了辅助作用.氟伐他汀的降解机理是超氧自由基为主、羟基自由基和过氧化氢为辅联合攻击环状结构与直链相连的C—N键、C—C键以及直链和环状结构中的C=C键,生成小分子的环状有机物、直链有机物以及羟基化衍生物,中间产物进一步被氧化并最终被分解成CO2和H2O.