对不同光催化降解磺胺嘧啶效率影响因素的探究 本章对不同光催化剂降解磺胺嘧啶的性能进行探究，因为是在同一体系条件下进行评价的，磺胺嘧啶初始浓度20mg·L-1，pH=3，催化剂投加量为0.5g·L-1。 从4-9(a)和(c)中可以看出随着CNNs的负载量增加，降解效率呈现先增加后降低的趋势，在溶液pH=3条件下70%CNNs/mBWO-2的降解效率较最高，降解效率为86.98%，降解速率为0.0242min-1。 不同光催化降解效率与其阻抗大小和瞬态光电流响应结果相一致，因此推测70%CNNs/mBWO-2光催化性能优于其余材料的原因在于适当的提高催化剂中CNNs含量，能有效提高光吸收效率并增加了有效的界面接触，有利于电荷转移。 70%CNNs/mBWO-2复合物对磺胺嘧啶的去除效率高于第三章中最优材料mBWO-2，同时与其他降解磺胺嘧啶的催化剂相比也具有优异的降解性能（表4-1）。 该部分实验在磺胺嘧啶浓度为20mg·L-1，溶液pH约为3的条件下进行，结果如图4-10所示，当70%CNNs/mBWO-2投加量为25mg，在90min光照下磺胺嘧啶的去除率为75.73%，降解速率为0.0121min-1。 当催化剂的用量从25mg逐渐增加到50mg时，磺胺嘧啶的降解效率有明显提升，进一步增大催化剂投加量为75mg时，降解效率有所下降。 降解速率分别为0.0242min-1和0.0156min-1，考虑到经济效益，0.50g·L-1是最佳催化剂用量。 通过1mol·L-1HCl和1mol·L-1NaOH调节磺胺嘧啶溶液的初始pH值分别为3、5、7、9和11来研究磺胺嘧啶溶液初始pH值对光催化效率的影响。 如图4-11(a)所示，在90min光照后不同pH条件下光催化降解效率依次为：86.98%（pH=3）＞81.08%（pH=5）＞70.40%（pH=7）＞64.26%（pH=9）＞60.44%（pH=11），结果表明70%CNNs/mBWO-2适宜在酸性性条件下降解磺胺嘧啶，随着pH值的增加磺胺嘧啶的降解效率降低，但在溶液pH=11时仍有60.44%的降解效率。 说明CNNs的添加，使70%CNNs/mBWO-2在不同pH值都具一定的光催化活性。 此外对该实验进行了伪一级反应动力学拟合，结果如图4-10(b)，pH为3时速率常数k最高，是pH为11时的2.2倍。 图4-12研究了磺胺嘧啶初始浓度（5mg·L-1、10mg·L-1、20mg·L-1）对70%CNNs/mBWO-2光催化降解的影响。 在催化剂投加量为0.5g·L-1，溶液pH约为3的条件下，初始浓度为5mg·L-1时光催化降解效率为88.22%，随着初始磺胺嘧啶浓度增加至10mg·L-1和20mg·L-1，降解效率略有下降，分别降至86.87%和86.81%。 由图可知不同浓度的Cl-、SO42-、NO3-均能抑制磺胺嘧啶的降解。 随着离子浓度的增加，抑制磺胺嘧啶降解的趋势会减弱。 不同Cl-浓度下磺胺嘧啶的降解效率依次为0.5mmol·L-1Cl-（81.76%）＞1.0mmol·L-1Cl-（83.72%）＞2.0mmol·L-1Cl-（84.61%）。 不同SO42-浓度下磺胺嘧啶的降解效率依次为0.5mmol·L-1SO42-（82.77%）＞1.0mmol·L-1SO42-（82.91%）＞2.0mmol·L-1SO42-（83.53%）。 在向反应体系中添加2.5mg对苯醌（BQ）、25μL三乙醇胺（TEOA）、75μL异丙醇（IPA），分别作为∙O2-、h+、∙OH的捕获剂后，磺胺嘧啶的光降解效率分别降至63.75%、10.19%和75.67%，结果表明∙O2-、h+、∙OH三种自由基都参与了磺胺嘧啶的降解，且h+是反应体系中降解磺胺嘧啶的主要活性物质，∙O2-和∙OH对磺胺嘧啶的降解作用小于h+。 综上，本章采用简单水热法合成了CNNs/mBWO-2超薄纳米片复合材料，并通过在模拟太阳光下对磺胺嘧啶进行了降解，评价了其光催化活性。 通过XRD、XPS、UVvisDRS、TEM、PL、TR-PL对复合材料进行了表征，验证了所制备CNNs/mBWO-2复合材料的微观形貌、元素组成和晶体结构。
