羟基氧化铁材料的制备及光催化降解抗生素污水性能研究的开题报告.docx

羟基氧化铁材料的制备及光催化降解抗生素污水性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
近年来，随着经济的高速发展和工业化进程的加快，工业废水的排放问题越来越引起人们的关注。其中，抗生素的广泛使用和排放使得含有抗生素残留的污水成为一项严峻的环境问题。抗生素污水的排放不但会对环境造成污染，同时还会危害人体健康，因此对抗生素污水的治理具有重要的意义。
羟基氧化铁材料因其优异的光催化性能，在环境污染治理中得到了广泛的应用。羟基氧化铁是具有可见光响应的重要半导体光催化剂，其受光激发后形成的氧化亚铁离子能够与水或氧发生催化反应，进而分解污染物。因此，本研究旨在制备羟基氧化铁材料，并探讨其在降解含有抗生素的污水中的性能，为抗生素污水治理提供可行的方法。
二、研究内容
1.羟基氧化铁材料的制备：采用水热法和共沉淀法两种方法制备羟基氧化铁材料，并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段对其物理化学性质进行测试和分析。
2.光催化降解抗生素污水性能研究：以不同浓度的含有抗生素的污水为对象，通过光催化实验探讨不同条件下羟基氧化铁材料在抗生素污水中的光催化降解效果，并对其降解机理进行分析和研究。
三、研究方法
1.羟基氧化铁材料的制备：采用水热法和共沉淀法两种方法制备羟基氧化铁材料。其中水热法制备过程中，将FeCl3·6H2O和NaOH分别溶于去离子水中，并在磁力搅拌下混合，得到悬浮液后转移到烤箱中水热反应，得到羟基氧化铁；共沉淀法制备过程中，将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O按照一定比例混合后，加入至NaOH溶液中，反应得到沉淀，洗涤、离心后得到羟基氧化铁。
2.光催化降解抗生素污水性能研究：通过实验室光催化降解装置，调控反应物质的浓度、pH值和温度等因素，对不同条件下羟基氧化铁材料在抗生素污水中的光催化降解效果进行测试和分析，并利用高效液相色谱分析（HPLC）手段对抗生素降解的过程进行监测和定量分析。
四、研究预期结果
1.成功制备出羟基氧化铁材料，并测试其物理化学性质。
2.探讨羟基氧化铁材料在不同条件下在含抗生素污水中的光催化降解效果，并研究其降解机理。
3.基于实验结果，对羟基氧化铁材料在抗生素污水治理中的应用进行讨论和展望。
五、研究意义和应用价值
1.通过研究羟基氧化铁材料在光催化降解抗生素污水中的性能，为抗生素污水治理提供了一种新的途径和思路。
2.探索羟基氧化铁材料在其他废水治理中的应用，将有助于提高光催化技术在环境污染治理中的应用价值。
3.本研究的成果对于环境保护和健康维护都有积极的影响和推动作用。