一种ZnO-CeO2/纳米石墨阴极电催化降解抗生素废水的方法

技术领域

本发明属于电催化降解污染物领域，具体涉及一种ZnO-CeO

背景技术

抗生素是生物在生命活动过程中所产生的（或由人工半合成、全合成）。仅少量的抗生素便可有选择地抑制或影响生物体的功能，因此，抗生素大量用于人和动物的疾病治疗，并添加于动物饲料中促进其生长或替代部分营养物，是目前世界上使用最广泛的药物之一。目前抗生素主要分为两大类，天然存在与人工合成。根据其化学结构及作用形式，现有的抗生素种类主要分为β-内酰胺类、大环内脂类、赖胺类、四环素类及氟喹诺酮类。而在各类抗生素中，氟喹诺酮类抗生素的作用与带来的环境问题尤为受关注。

电催化是高级氧化技术（AOP）工艺中效率较高的方法之一，它具有适用范围广、高效性、多样性、低成本、操作简便等特点，并且能耗相对较低，是一种 “环境友好”型的绿色污水处理工艺。它能够在溶液中和阳极表面同时产生强氧化剂（•OH），在阴极直接生成过氧化氢（间接生成•OH），无选择性地氧化水中的绝大部分有机污染物。利用电化学技术降解抗生素废水，还具有设备造价成本低、占地面积小、处理效率高、反应过程温和等优点；因此，本发明开发新的电化学阴极材料，并探究该电极处理氟喹诺酮类抗生素废水的效能。

本发明所述方法具体为：将适量纳米石墨粉末浸渍到硝酸铈与乙醇混合溶液中，经过充分搅拌后，再通过水热法制成CeO

发明内容

本发明的目的是提供一种利用具有高催化活性的ZnO-CeO

本发明采用的技术方案是：

一种降解处理废水中的诺氟沙星的方法，所述方法为：以ZnO-CeO

所述恒电流电解法，通常恒电流设置为15~35mA/cm

本发明可以取得的有益效果如下：

1、本发明采用的电催化材料ZnO-CeO

2、本发明对于废水中诺氟沙星的降解效果较好，可将大分子有机物降解为小分子有机物，提高废水的可生化性，适用于氟喹诺酮类抗生素废水的降解处理；

3、本发明采用溶剂热-烧结法将催化剂金属材料负载在石墨表面，工艺简易、适用范围广、可用于处理难生物降解的有机废水；

4、本发明中的阴极氧化法减少了电能的大量消耗，避免二次中间产物的污染，在污染治理领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为制备的ZnO-CeO

图2从左到右依次为制备好的ZnO-CeO

图3为所制备的ZnO-CeO

图4为所制备的纳米石墨阴极，CeO

图5为所制备的ZnO-CeO

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种ZnO-CeO

一、白钛网预处理：白钛网作为电极的载流体和支撑体，在使用前需要进行预处理；具体是将白钛网剪成比使用电极略大的矩形，放入装有碱液的烧杯中，在80-90℃的水中煮30min，目的是去除表面有机物；然后，用蒸馏水冲洗白钛网表面至无杂质，再放入装有酸液的烧杯中浸泡30min，目的是去除表面氧化物；用蒸馏水冲洗后，自然晾干备用;

碱液的制备：称取5g氢氧化钠、5g磷酸钠与5g碳酸钠溶于250mL蒸馏水中，即可得到需要配制的碱液。酸液的制备：配制0.1mol/L的盐酸溶液；

二、ZnO-CeO

三、ZnO-CeO

四、降解废水中诺氟沙星的工艺参数：采用恒电流电解法，外加电流设定为15~35mA/cm

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述ZnO-CeO

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中所述ZnO-CeO

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤四中恒电流密度为25mA/cm

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤五中恒电压密度为35mA/cm

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是: 步骤六中废水中初始诺氟沙星的浓度为10mg/L，其他与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是: 步骤七中废水中初始诺氟沙星的浓度为20mg/L，其他与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是: 步骤八中电极间距为3cm，其他与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是: 步骤九中电极间距为5cm，其他与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是: 步骤十中废水的pH为3，其他与具体实施方式一至九之一相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是: 步骤十一中废水的pH为5，其他与具体实施方式一至十之一相同。