Полный метод оценки эффективности фотокатализаторов для деградации антибиотиков при восстановлении окружающей среды

В этой статье представлен полный процесс оценки каталитических характеристик полупроводниковых катализаторов в лаборатории для разработки полупроводниковых катализаторов с потенциалом для практического применения. Преимущество этого метода заключается в том, что фотокаталитические характеристики полупроводниковых катализаторов могут быть оценены в лаборатории более комплексно. Продемонстрируют процедуру Бин Ван, аспирант из лаборатории Чжо Ли.И Сюся Чжан, ЛеЧэн Ли, МэнТин Цзи, Чжэн Чжэн, Чуаньхуэй Ши, магистранты из лаборатории Чжо Li.To начнут, приготовят раствор реакции, растворив шесть граммов аммиачной селитры в 200 миллилитрах деионизированной воды и обработают ультразвуковыми волнами на частоте 40 килогерц, Мощность 300 Вт в течение пяти минут за один цикл, чтобы полностью растворить его, затем поместите его в мерную колбу объемом 500 миллилитров, чтобы зафиксировать объем.

Добавьте 2 526 миллилитров деионизированной воды в стакан, а затем последовательно добавьте 180 миллилитров раствора нитрата аммония, 54 миллилитра раствора гидроксида натрия и 120 миллилитров растворов нитрата серебра. Энергично помешивайте раствор в течение 10 минут, чтобы приготовить диаммин-серебряный комплекс. Наконец, добавьте в комплекс 120 миллилитров раствора гидрофосфата калия и помешивайте в течение пяти минут.

После того, как цвет раствора изменится с бесцветного на светло-желтый, полученный осадок представляет собой фосфат серебра, ромбический, додекаэдрический. Отделите полученный осадок центрифугированием при 7, 155 точках 5G в течение 10 минут при комнатной температуре. Впоследствии центрифугу трижды с 50 миллилитрами деионизированной воды в тех же условиях.

Храните ромбический додекаэдрический фосфат серебра при комнатной температуре в сухом месте вдали от света. Растворяют 5,77 миллиграмма бромного субфталоцианина в 50 миллилитрах этанола в стеклянном стакане и полностью растворяют ультразвуком на частоте 40 килогерц мощностью 300 Вт за один цикл в течение 30 минут при комнатной температуре. Затем добавьте 144,25 миллиграмма фосфата серебра к вышеуказанному раствору и обработайте ультразвуком на частоте 40 килогерц, мощностью 300 Вт за один цикл в течение 30 минут при комнатной температуре.

Перемешайте вышеуказанный раствор на водяной бане при температуре 80 градусов Цельсия, чтобы обеспечить полное испарение этанола. Полученный коричневато-желтый порошок высушите в течение ночи в духовке при температуре 60 градусов Цельсия и назовите подготовленный образец бромным субфталоцианином фосфатом серебра Для испытуемого раствора 10 миллиграммов тетрациклина растворяли в 500 миллилитрах дистиллированной воды для получения раствора 20 ppm. Затем перенесите 50 миллилитров тестового раствора тетрациклина в стеклянный фотокаталитический реактор.

Тщательно перемешайте раствор магнитным перемешиванием при 1000 об/мин и поддерживайте температуру 25 градусов Цельсия. Затем включите воздушный насос и добавьте воздух в раствор со скоростью 100 миллилитров в минуту для получения насыщения воздухом. Добавьте в исследуемый раствор 50 миллиграммов приготовленного фотокатализатора до достижения концентрации в один грамм на литр.

Возьмите первую пробу сразу с помощью стеклянного шприца. После перемешивания в течение 30 минут в темноте возьмите вторую пробу и включите источник света После облучения в течение разных промежутков времени отфильтруйте все извлеченные образцы через нейлоновую мембрану размером 0,22 микрометра, чтобы удалить твердые частицы перед анализом. Храните отфильтрованные образцы вдали от света в пятимиллилитровых центрифужных пробирках до анализа.

Измерьте концентрацию тетрациклина с помощью УФ-видимого спектрофотометра на расстоянии 356 нанометров и оцените фотокаталитический эффект по скорости деградации, как описано в рукописи. Анализ SEM показывает, что средний диаметр ромбической додекаэдрической структуры составляет от двух до трех микрометров, в то время как микрокристаллы субфталоцианина брома демонстрируют крупную неправильную чешуйчатую структуру. Фотокаталитическая активность фосфата серебра показала только 72,86%, в то время как субфталоцианин брома фосфата серебра продемонстрировал 94,54% разложения тетрациклина после 30 минут видимого света до радиации.

Константа скорости деградации композитов была в 1,69 раза выше, чем у фосфата серебра. После пяти циклов композит показал высокую скорость удаления тетрациклина 77,5%, однако она снизилась с 72,86% до 20,84% фосфатом серебра. Рентгеновский анализ композита показал, что пики циклических образцов не изменились по сравнению с исходными образцами, что указывает на хорошую стабильность композита.

Фотокаталитическая деградация показывает, что поглощение и удаление тетрациклина увеличивались по мере увеличения концентрации фотокатализатора в реакционном растворе. Влияние рН на фотокаталитическую деградацию композиционного материала для удаления тетрациклина было несколько снижено в кислых растворах, в то время как более ослаблено в нейтральных и щелочных растворах. Добавление анионов оказывало ингибирующее действие на фотокаталитическую деградацию тетрациклина, но на скорость деградации это не сильно влияло.

Влияние температуры на фотокаталитическую деградацию в течение 30 минут показывает, что скорость разложения тетрациклина постепенно увеличивалась с повышением температуры. Не забудьте включить переключатель циркуляции воды, чтобы контролировать температуру на уровне 25 градусов по Цельсию при выполнении фотокаталитического эксперимента.