二氧化鈦/石墨氮化碳復(fù)合材料對棒曲霉素的吸附與光催化降解作用研究

編號：CYYJ03830

篇名：二氧化鈦/石墨氮化碳復(fù)合材料對棒曲霉素的吸附與光催化降解作用研究

作者：楊佳毅 孫淑敏 李佳駿 謝巖黎

關(guān)鍵詞： 二氧化鈦/石墨氮化碳復(fù)合材料 棒曲霉素 吸附 光降解

機(jī)構(gòu)： 河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院

摘要： 目的探究二氧化鈦/石墨氮化碳(titanium dioxid/graphite carbon nitride,TiO2/g-C3N4)復(fù)合材料對棒曲霉素(patulin,PAT)的吸附與光催化降解作用。方法通過超聲混合后再煅燒的方法制備TiO2和g-C3N4的復(fù)合材料(TiO2/g-C3N4)。分別使用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析儀(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)和比表面及孔徑分析儀(specific surface and aperture analyzer,BET)對3種材料進(jìn)行測試分析,并研究單一材料與復(fù)合材料分別對PAT的吸附作用、復(fù)合材料在可見光下的光催化效果及暗吸附與光降解之間的協(xié)同作用。結(jié)果TiO2/g-C3N4復(fù)合材料的FTIR圖中出現(xiàn)了TiO2的特征峰O-H基團(tuán)和Ti-O、g-C3N4的特征峰C=N和CN,表明成功合成了TiO2/g-C3N4復(fù)合材料。結(jié)果表明TiO2和g-C3N4復(fù)合后的吸附及光催化降解效果明顯優(yōu)于單一材料,且TiO2/g-C3N4復(fù)合材料暗吸附與光降解之間存在協(xié)同作用,在溫度為30℃、復(fù)合材料添加量為10 mg、吸附時間3 min、光照時間5 min時,可完全降解初始質(zhì)量濃度為0.5μg/mL的PAT。此外,TiO2/g-C3N4對PAT的吸附存在多分子層化學(xué)吸附,且過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,對PAT的光催化降解過程符合準(zhǔn)一級動力學(xué)模型。結(jié)論該復(fù)合材料可快速、高效地去除PAT,因此在果蔬及其制品、谷物和飼料中PAT的去除方面有較好的應(yīng)用前景。