Presentato qui è un protocollo per esplorare un insieme universale di procedure sperimentali per la valutazione di laboratorio completa dei fotocatalizzatori nel campo della purificazione ambientale, utilizzando l'esempio della rimozione fotocatalitica di molecole inquinanti organiche antibiotiche dall'acqua mediante compositi di fosfato d'argento sensibilizzati alla ftalocianina.
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Articolo metodologico
Un metodo completo per valutare le prestazioni dei fotocatalizzatori per la degradazione degli antibiotici nella bonifica ambientale
In questo articolo
Sommario
Abstract
Vari antibiotici come tetraciclina, aureomicina, amoxicillina e levofloxacina si trovano in grandi quantità nelle acque sotterranee e nei sistemi del suolo, portando potenzialmente allo sviluppo di batteri resistenti e multi-farmaco, che rappresentano una minaccia per l'uomo, gli animali e i sistemi ambientali. La tecnologia fotocatalitica ha suscitato un vivo interesse grazie al suo trattamento rapido e stabile e all'uso diretto dell'energia solare. Tuttavia, la maggior parte degli studi che valutano le prestazioni dei catalizzatori semiconduttori per la degradazione fotocatalitica degli inquinanti organici nell'acqua sono attualmente incompleti. In questo articolo, un protocollo sperimentale completo è progettato per valutare in modo completo le prestazioni fotocatalitiche dei catalizzatori a semiconduttore. Qui, il fosfato d'argento rombico dodecaedrico è stato preparato con un semplice metodo di sintesi in fase solvente a temperatura ambiente e pressione atmosferica. I materiali eterogiuntivi BrSubphthalocyanine/Ag3PO4 sono stati preparati con il metodo solvotermico. Le prestazioni catalitiche dei materiali preparati per la degradazione della tetraciclina sono state valutate studiando diversi fattori di influenza come il dosaggio del catalizzatore, la temperatura, il pH e gli anioni a pressione atmosferica utilizzando una lampada allo xeno da 300 W come sorgente di luce solare simulata e un'intensità luminosa di 350 mW / cm2. Rispetto al primo ciclo, la BrSubphthalocyanine/Ag 3 PO 4 costruitaha mantenuto l'82,0% dell'attività fotocatalitica originale dopo cinque cicli fotocatalitici, mentre l'Ag3PO4 incontaminato ha mantenuto solo il 28,6%. La stabilità dei campioni di fosfato d'argento è stata ulteriormente testata da un esperimento a cinque cicli. Questo documento fornisce un processo completo per valutare le prestazioni catalitiche dei catalizzatori a semiconduttore in laboratorio per lo sviluppo di catalizzatori a semiconduttore con potenziale per applicazioni pratiche.
Introduzione
Le tetracicline (TC) sono antibiotici comuni che forniscono una protezione efficace contro le infezioni batteriche e sono ampiamente utilizzate nell'allevamento di animali, nell'acquacoltura e nella prevenzione delle malattie 1,2. Sono ampiamente distribuiti nell'acqua a causa del loro uso eccessivo e dell'applicazione impropria negli ultimi decenni, nonché dello scarico di acque reflue industriali3. Ciò ha causato un grave inquinamento ambientale e gravi rischi per la salute umana; ad esempio, l'eccessiva presenza di TC nell'ambiente acquoso può influire negativamente sulla distribuzio....
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Protocollo
1. Preparazione del BrSubPc
NOTA: Il campione BrSubPc è stato preparato secondo un lavoro precedentemente pubblicato36. La reazione viene eseguita in un sistema di linee di vuoto a tubi a doppia fila e il processo di reazione è rigorosamente controllato in condizioni prive di acqua e ossigeno.
- Pretrattamento delle materie prime
- Pesare 2 g di o-dicianobenzene, asciugarlo in forno sottovuoto per 24 ore, estrarlo e poi macinarlo accuratamente in un mortaio di agata.
- Rimetterlo in forno sottovuoto per 1 settimana; Quindi, tirarlo fuori e metterlo in un essiccatore.
- ....
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Risultati
Il dodecaedro rombico Ag3PO4 è stato sintetizzato con successo utilizzando questo metodo di sintesi in fase solvente. Ciò è confermato dalle immagini SEM mostrate nella Figura 1A,B. Secondo l'analisi SEM, il diametro medio della struttura rombica dodecaedrica è risultato essere compreso tra 2-3 μm. I microcristalli BrSubPc incontaminati mostrano una grande struttura irregolare a scaglie (Figura 1C). Nel campione composito, .......
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Discussione
In questo articolo, presentiamo una metodologia completa per valutare le prestazioni catalitiche dei materiali fotocatalitici, compresa la preparazione dei catalizzatori, lo studio dei fattori che influenzano la fotocatalisi e le prestazioni del riciclaggio del catalizzatore. Questo metodo di valutazione è universale e applicabile a tutte le valutazioni delle prestazioni dei materiali fotocatalitici.
In termini di metodi di preparazione del materiale, sono stati riportati molti schemi per la p.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (21606180) e dal Natural Science Basic Research Program dello Shaanxi (Programma n. 2019JM-589).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Lampada allo xeno da 300 W | CeauLight | CEL-HXF300 | |
| AgNO3 | Aladdin Reagent (Shanghai) Co., Ltd. | 7783-99-5 | |
| Pompa dell'aria | Samson Group Co. | ACO-001 | |
| BBr3 | Bailingwei Technology Co., Ltd. | 10294-33-4 | |
| Bagno d'acqua circolante a temperatura costante | Beijing Changliu Scientific Instruments Co. | HX-105 | |
| Diclorometano | Tianjin Kemiou Reagente chimico Co., Ltd. | 75-09-2 | |
| Etanolo | Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. | 64-17-5 | |
| Trasformata di Fourier infrarosso | Bruker | Vector002 | |
| Hesane | Tianjin Kemiou reagente chimico Co., Ltd. | 110-54-3 | |
| HNO3 | Aladdin Reagent (Shanghai) Co., Ltd. | 7697-37-2 | |
| ICP-OES | Aglient | 5110 | |
| K2HPO4 | Aladdin Reagent (Shanghai) Co., Ltd. | 16788-57-1 | |
| Solfato di magnesio | Tianjin Kemiou reagente chimico Co., Ltd. | 10034-99-8 | |
| Reagente | chimico Tianjin Kemiou di metanolo Co., Ltd. | 67-56-1 | |
| NaOH | Aladdin Reagente (Shanghai) Co., Ltd. | 1310-73-2 | |
| NH4NO3 | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd. | 6484-52-2 | |
| O-diclorobenzene | Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. | 95-50-1 | |
| o-dicyanobenzene | Sinopharm Group Reagente chimico Co., Ltd. | 91-15-6 | |
| Microscopia elettronica a scansione | JEOL | JSM-6390 | |
| Triclorometano | Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd. | 67-66-3 | |
| Spettrofotometro ultravioletto-visibile | Shimadzu | UV-3600 | |
| Diffrattometro a raggi X | Rigaku | D/max-IIIA |
Riferimenti
- Chen, Q. S., Zhou, H. Q., Wang, G. C., Bi, G. H., Dong, F. Activating earth-abundant insulator BaSO4 for visible-light induced degradation of tetracycline. Applied Catalysis B: Environmental. 307, 121182(2022).
- Liu, C. H., et al.
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Ristampe e permessi
