可見光下BiOI催化降解磺胺二甲氧嘧啶和磺胺嘧啶鈉的研究：

近年來，內蒙古玉嘧磺胺抗生素對人類健康和生態環境的影響已引起社會廣泛關注。光催化降解抗生素具有很好的應用前景。本文研究了可見光下利用BiOI催化降解磺胺類兩種抗生素。 本文介紹兩種催化劑BiOI和Bi7O9I3的合成和表征。其次，模擬太陽光照射下，用BiOI催化降解磺胺二甲氧嘧啶（SDM），并研究BiOI對SDM的吸附和光催化反應動力學，考察了助氧化劑H2O2、初始SDM濃度和BiOI濃度對催化降解效果的影響，通過測定反應溶液前后的COD和生成的離子濃度變化推測出可能的降解機理。直接利用太陽光照射，自然條件下利用Bi7O9I3催化降解磺胺嘧啶鈉（SD-Na），并研究Bi7O9I3對SD-Na的吸附和光催化反應動力學，測定春、夏、秋、冬四個季節光照強度并考察其對催化降解效果的影響，通過測定反應溶液的COD和離子濃度的變化推測出可能的降解機理。

具體內容如下：

（1）以Bi(NO3)3·5H2O為Bi源，KI為I源。以聚乙烯吡咯烷酮（MW=58000）為溶劑時，在常溫條件下合成的是BiOI。以乙二醇為溶劑時，采用多元醇法合成的是Bi7O9I3。兩種催化劑分別采用紫外-可見漫反射、掃描電鏡、透射電鏡、X-射線晶體衍射、X-射線光電子能譜對其進行表征。結果表明：BiOI是由約1-2μm左右大小的球組成，這些微球容易堆積形成球垛。Bi7O9I3是由厚度約1μm長方體結構組成。BiOI的吸收波長約為700nm，禁帶寬度為1.77eV，較TiO2P25發生紅移。Bi7O9I3的吸收波長約為617nm，內蒙古玉嘧磺胺禁帶寬度為2.01eV，吸收波長介于TiO2P25和BiOI之間。

（2）以350W氙燈作為模擬太陽光源，添加助氧化劑H2O2條件下，用BiOI催化降解SDM。研究結果表明：BiOI對SDM的吸附符合Langmuir模型，相關性系數是0.96。BiOI濃度為1g·L-1、H2O2濃度為50mg·L-1和初始SDM濃度為10mg·L-1時，降解效率高，達到96%，COD去除率高達到88%。降解動力學屬于準二級模型。SDM分子中有機S和有機N降解后形成SO42-和NO3-，但N原子氧化降解不完全，降解后的溶液含有小部分含氮有機物。

（3）利用太陽光照射，自然條件下用Bi7O9I3催化降解SD-Na。實驗結果表明：Bi7O9I3對SD-Na的吸附符合Langmuir模型，相關性系數是0.98。夏季氣候條件下，降解效果好，達到82%。春、秋、冬三季的降解效率分別為69%、70%、60%。冬季光照強度低，添加H2O2可以提高冬季催化降解效果。添加H2O2條件下，COD冬季去除率為82%，不加H2O2條件下，COD冬季去除率為60%。SD-Na分子中有機S和有機N分別以SO42-和NO3-形式分解，但S原子分解是不完全的，降解后的溶液可能含有小部分含硫有機物。 內蒙古玉嘧磺胺研究結果表明BiOI系列催化劑可以催化降解水中磺胺類抗生素，為光催化降解實際應用提供理論依據，并具有潛在的應用價值。