一种可温度与pH调控的分子印迹光催化材料的制备及其性能
2021-01-18蒋彩云吴婷周海飞王玉萍
化工进展 2021年1期
蒋彩云,吴婷,周海飞,王玉萍
(1 南京师范大学化学与材料科学学院,江苏南京210023;2 江苏经贸职业技术学院健康学院,江苏省食品安全工程技术研发中心,江苏南京211168)
随着现代医药工业的快速发展及人类对药物的广泛使用,抗生素对环境所造成的污染无疑是人类未来面临的最大的环境问题之一[1−3]。近年来的研究表明,光催化氧化技术因其操作简便、反应条件温和、能耗低、无二次污染等优点,使其在各种抗生素污水处理等方面得到了广泛的应用[4−6]。其中纳米TiO2凭其纳米半导体的光电转换特性而被广泛应用于光催化降解水中污染物的过程中[7−10],然而,由于纳米TiO2光催化剂的选择性和可控性欠缺,使得其在特定的场合不适宜使用。此外,纳米TiO2在制备过程中还容易发生团聚而影响其催化性能。所以提高纳米TiO2的选择性、可控性和分散性是非常迫切的。
为了解决上述问题,国内外科学家都进行了积极的探索工作[11−12]。近年来,智能印迹材料[13−15]由于对光、温度和pH 等特定的外界环境刺激具有明显的响应能力而引起了人们的兴趣[16−19]。
本研究将智能印迹材料和TiO2纳米粒子结合起来制备出了一种新型的材料,通过对纳米TiO2进行表面氨基改性,然后将引发活性中心固定在氨基改性后的材料表面,最后以氧氟沙星(OFL)为模板分子,通过表面引发原子转移自由基聚合技术(SI−ATRP)成功制备出一种具有温度和pH可控的分子印迹光催化材料(TiO2−DR/MIPs)。采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X 射线衍射仪(XRD)和热重(TG)对该材料进行了表征,考察了温度和pH 对粒径和光催化性能的影响,并探究了该材料对OFL的选择性降解效果。……
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