纳米ZnO光催化处理养殖废水中盐酸四环素污染的研究

第４７卷第１２期２０１８年１２月应用化工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ．４７Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２０１８收稿日期：２０１８０３１７修改稿日期：２０１８０５０７基金项目：国家海洋局海洋公益性行业科研专项经费项目（２０１３０５００）；辽宁省科学事业公益研究基金项目（２０１７０００２）；辽宁省海洋与渔业厅科研项目（２０１７３３）；辽宁省大型仪器设备共享服务能力建设补贴项目（２０１６ＬＤ０１０５）作者简介：于晓彩（１９６４－），女，辽宁丹东人，大连海洋大学教授，博士，主要从事污染控制化学的教学与研究。电话：１３８４２６０６０５９，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｃｙｕ＠ｄｌｏｕ．ｅｄｕ．ｃｎ纳米ＺｎＯ光催化处理养殖废水中盐酸四环素污染的研究于晓彩，刘京华，王力萍，郭美岑，聂志伟，杨夯（大连海洋大学海洋科技与环境学院，辽宁大连１１６０２３）摘要：用硝酸锌与氢氧化钠反应，制备纳米ＺｎＯ光催化剂，用于养殖废水中盐酸四环素污染的光催化处理。在紫外光照射下，讨论了ＺｎＯ煅烧温度、煅烧时间、投加量、Ｈ２Ｏ２质量浓度、反应时间以及盐酸四环素初始浓度等对光催化处理效果的影响。ＸＲＤ、ＳＥＭ的表征结果显示，纳米ＺｎＯ光催化剂的平均粒径为３４．１４ｎｍ，纳米ＺｎＯ光催化处理养殖废水中盐酸四环素污染的优化条件为：紫外光下盐酸四环素浓度０．０１ｇ／Ｌ，纳米ＺｎＯ于３５０℃煅烧０．５ｈ，投加量０．３ｇ／Ｌ，Ｈ２Ｏ２质量浓度０．４ｇ／Ｌ，反应４ｈ。优化条件下，养殖废水中盐酸四环素的平均去除率可达９１．１２％，有较好的稳定性和重复利用性。关键词：光催化；纳米光催化剂；抗生素；盐酸四环素中图分类号：ＴＱ０８５＋．４７；ＴＱ１３２．４＋１；Ｘ１３１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－３２０６（２０１８）１２－２５８６－０４ＳｔｕｄｙｏｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅｉｎｃｕｌｔｕｒｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｎａｎｏＺｎＯＹＵＸｉａｏｃａｉ，ＬＩＵＪｉｎｇｈｕａ，ＷＡＮＧＬｉｐｉｎｇ，ＧＵＯＭｅｉｃｅｎ，ＮＩＥＺｈｉｗｅｉ，ＹＡＮＧＨａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｃｅａｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＤａｌｉａｎＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｅｌｆｍａｄｅｎａｎｏＺｎＯｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎａｑｕａｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｄｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｓ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＺｎＯｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，Ｈ２Ｏ２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｅｃｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｕｎｄｅｒＵＶｌｉｇｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＸＲＤ，ＳＥＭｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｎａｎｏＺｎＯｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｗａｓ３４．１４ｎｍ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅｉｎｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｎａｎｏＺｎＯ：ｗｈｅｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｗａｓ０．０１ｇ／Ｌ，ｔｈｅｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏＺｎＯｗａｓ３５０℃ｔｈｅｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ０．５ｈ，ｔｈｅｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ０．３ｇ／Ｌ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＨ２Ｏ２ｗａｓ０．４ｇ／Ｌａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｗａｓ４ｈ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅｉｎａｑｕａｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃａｎｒｅａｃｈ９１．１２％．ＴｈｅｓｅｌｆｍａｄｅｎａｎｏＺｎＯｓｈｏｗｓｐｅｒｆｅｒａｂｌｙｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ；ｎａｎｏｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ；ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ；ｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ耐药细菌的出现，引起了人们对抗生素污染的重视，在水产养殖中抗生素的污染尤为严重［１４］。水