g-C3N4的制备及其光催化降解诺氟沙星的机理及产物毒性研究

摘要：

为探究类石墨相氮化碳(g-C3N4)在不同光源下光催化降解诺氟沙星(NOR)的途径、机理与NOR在降解过程中的毒性变化,以尿素为前驱体合成了g-C3N4纳米片,对其晶型结构和表面形貌进行了表征,对其光吸收性能进行了测试,并通过降解实验考察了g-C3N4纳米片在模拟阳光和可见光下对NOR的降解性能,之后通过猝灭实验、电子顺磁共振技术(EPR)和HPLC-MS手段分析了模拟阳光和可见光下g-C3N4纳米片光催化降解NOR过程中的主要活性物种和中间产物,并采用毒性评估软件工具(T.E.S.T)预测NOR降解产物的毒性.降解实验显示,在模拟阳光照射40 min和可见光照射150 min后g-C3N4分别可去除97％和57％的NOR.猝灭实验和EPR结果显示,模拟阳光下·OH、O2·-、h+皆参与降解过程,其中O2·-占主导作用;可见光下NOR的降解也主要源于O2·-的氧化作用.通过HPLC-MS测定,在模拟阳光和可见光下分别鉴定出20、11种降解产物.依据产物结构分析可得,NOR在2种光源下的降解均涉及到脱氟、脱羧、哌嗪环转化和喹诺酮环裂解4种机理.毒性评估结果显示,NOR经降解后急性毒性和生物蓄积毒性降低,但发育毒性和致突变毒性有所升高,即NOR经光催化降解后仍存在一定的环境风险,需引起关注.

关键词：诺氟沙星、g-C3N4、光催化、降解机理、毒性评估

所属期刊栏目：42

分类号：X703.1;O643.36(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划;山东省重大科技创新工程项目;山东省重大科技创新工程项目

在线出版日期：2022-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：84-93