紫外灯作用下TiO2与g-C3N4对苯并芘的降解速率*
2021-02-24张宇冲单晓雪陈晋莹
张宇冲 李 理 单晓雪 王 锦 陈晋莹
(中储粮成都储藏研究院有限公司 610091)
苯并[a]芘(BaP)是一种常见的高活性致癌物质,3,4-苯并芘是由苯与芘稠化而成的含有5个苯环的芳香烃,不溶于水,性质十分稳定[1]。苯并[a]芘可通过呼吸,口腔以及皮肤进入人体内,收到细胞微粒体中的混合功能氧化酶激活后与DNA共价结合,导致细胞发生癌变。苯并[a]芘是多环芳香烃中毒性最强的致癌物之一[2]。我国GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染的限量》中规定谷物食品等苯并[a]芘含量不得超过5 μg/kg。
g-C3N4是一种无毒、获取途径容易的新型光化学纳米催化剂,具有典型的半导体特性。其结构类似石墨烯,是一种以七嗪环为结构单元的片层结构,层间通过范德华力相连。g-C3N4具有较高的电子迁移效率,在其结构剥离程度较高的时候其表面积很大有很强的光催化效果,加上其能与其他金属或金属氧化物耦合,耦合后其独特的结构和紧密的界面接触性可提高光催化活性和对光的利用率[3]。
TiO2作为传统的半导体光催化材料代表,其使用率最为广泛,但其只对紫外光有响应,在使用上有很大的局限性[4]。
2 材料与方法
2.1 材料
g-C3N4:取优级纯的三聚氰胺,加入到带有盖的氧化铝坩埚中,放入马弗炉并升温到550℃,在该温度下维持3 h,自然冷却到室温,得到淡黄色的产物[3]。
TiO2:麦卡希试剂,纳米级。
2.2 实验设计
实验设6个处理。CK:仅使用25 W、50 W、100 W、200 W紫外灯处理微对照;A:使用20 mg TiO2分别在25 W、50 W、100 W、200 W紫外灯下处理;B使用20 mg g-C3N4分别在25 W、50 W、100 W、200 W紫外灯下处理(注:各处理组名称分别以A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、CK1、CK2、CK3、CK4表示,下同)。……
