纳米三氧化钨净化四环素废水

随着经济和社会的发展，环境污染问题，尤其是水污染，已经成为人类面临的重大挑战。中国是抗生素生产大国，也是滥用抗生素问题最严重的国家之一。畜牧养殖更是抗生素使用的重灾区，随着养殖业的快速发展，抗生素废水在目前水污染中占有很大比重，因其难降解、易在环境中积累，对生物和人类毒害作用大。

四环素类抗生素是一类由链霉菌产生的广谱抗生素，包括金霉素、土霉素、四环素等。此类抗生素的使用和滥用使得大部分的抗生素未经动物或人体充分吸收，直接排出体外进入水体，对环境体系造成严重影响，被视作是一种典型的环境微污染有机物。以四环素类为代表的抗生素物质的去除，成为一个亟待解决的科学研究难题。

传统去除抗生素的方法因操作成本高、效率低、处理条件苛刻，甚至出现二次处理困难等，在实际应用中受到极大的限制。

纳米半导体材料因具有较好的光催化活性而被广泛用于催化降解水中的污染物。纳米三氧化钨是一类重要的半导体材料，有着优良的光学性能，被广泛用于光催化剂的研究。也有实验室报道研究制备使用纳米三氧化钨净化处理四环素废水。

采用水热合成法制备纳米三氧化钨，其过程包括：

A、将浓度为65%的浓硝酸，稀释成浓度为10%的稀硝酸30 mL；

B、称取0.5 g Na₂WO₄•2H₂O，加入5 mL去离子水，搅拌使其混合均匀，形成Na₂WO₄•2H₂O透明溶液；

C、将该Na₂WO₄•2H₂O透明溶液加入步骤A所述的30mL稀硝酸溶液中，搅拌30 min，伴随沉淀颜色从白转至浅黄；

D、将步骤C所得的混合体系转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，升温到140℃温度下恒温18 h，自然冷却，得到水热产物；

E、将步骤D所得的水热产物离心分离，用去离子水无和水乙醇分别洗涤三次；

F、将步骤E所离心分离后的产物在60 ℃空气中干燥6 h，即可得到形貌均一的三氧化钨纳米片。

将浓度为10 mg/L四环素模拟废水100 mL加入光催化仪器反应器中，然后加入经水热反应制备的三氧化钨光催化剂0.1 g，在暗室使用磁力搅拌器反应1小时，达到反应吸附平衡后开始取样，在光催化反应过程中，羟基自由基的氧化作用促进了四环素发生脱氨基、脱甲基及其他氧化反应，在足够长的光催化反应时间内，大分子的中间产物最终将会被矿化成 CO₂、H₂O 和 NH⁴⁺，光催化降解效率达到98%。

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