ZnO热释电降解四环素的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

四环素类抗生素具有广谱性和质优价廉的特点，目前在畜禽业和临床上用量较大．但是四环素类抗生素难被动物吸收，大部分都以粪便和尿液排出体外，从而污染土壤和水体环境，四环素类废水较难降解，目前理主要采用物化法和生物法，其中通过光催化降解四环素类抗生素也是主要方法之一。

我们采用热电材料加热对四环素的一个催化降解到达所需要的一个目标。热电材 料是一种利用同体内部载流子运动来实现热能和电能相互转化的功能材料，利用热电材料制成的热电转换元件具有无噪声无振动，无机械部件的特点，也不需要液态或气态冷媒介质,且可制 成各 种形状和大以满足各种需要，因此不存在污染环境问题。目前，部分发达同家如美国已把热电材料 应用于军事，航天及微机电系等高科技领域。日本则主要应T业热发电，垃圾燃烧发电等民用方面。此外，利用热电材料制备的微型元件，可用于制备微型电源，微区冷却光通信激光二管和红外传感器等调温系统 ．大大拓展了热电材料的应用领域因此 ，热电材料是一种有着广泛应用前景的材料随着人们对环境 和能源问题的日渐重视。进行新型热电材料的研究具 现实意义 。热 电材料把 热能直转化为电能，是人类梦寐以求的理想材料 ，理想的热电材料应具有较高的热电势、电导率和较低热导率，这个指标加 I热源温度形成了衡量热电材料品质的Z值。一般认为值达到 2．0以上方有实际应用价值但过去热电材料的最高 Z值只有 1．6～ 1．8。

2. 研究的基本内容和问题

四环素类抗生素具有广谱性和质优价廉的特点，目前在畜禽业和临床上用量较大．但是四环素类抗生素难被动物吸收，大部分都以粪便和尿液排出体外，从而污染土壤和水体环境，四环素类废水较难降解，目前理主要采用物化法和生物法，其中通过光催化降解四环素类抗生素也是主要方法之一， 纳米zno是常见的半体催化剂．当光照射到半导 体时，会产生光生电子一空穴对，其中光生空穴发生氧化反应，从而使污染物降解，以生物炭为载体，负载具有光催化能力的纳米zno颗粒是一种有效去除污染物的途径。

具体研究内容如下：

1）查阅热电材料电降解四环素的相关文献。

3. 研究的方法与方案

一，电化学沉积法制备zno

在室温下通过溶胶凝胶提拉法在 ito(1. 4 cm ×1. 4 cm) 衬底上制备 zno 种子层,将样品在 150 ℃下干燥 15 min 后,重复提拉 3,6,9 次。最后将样品在 450 ℃ 下退火 30 min。之后,在此基础上通过电化学沉积法制备 zno 纳米棒。电解液 为 2 mmol / l 硝酸锌,支持电解液为 0. 1 mmol / l 氯 化钾及 10 mmol / l 硝酸钾,沉积电位为 - 1. 0 v, 生长温度为 80 ℃ ,反应时间为 30 min。 通过多次溶胶提拉,选择最优种子层条件,将沉积电位设定 为 - 0. 90, - 0. 95, - 1. 0 v,其他条件与上文相同,沉积时间为 60 min,制备 zno 纳米棒。

二，

4. 研究创新点

[1]董林,庄稼,蒋争涛,等.固相法制备纳米zno及其染料敏化太阳电池性能[j].太阳能学报,2015,(12

[2]翟文琰,李孟,张倩.过硫酸盐协同光催化纳米zno降解盐酸四环素的影响机制[j].中国环境科学,2020,40(6):2483-2492.

[3]李惠娟,王家兵,杨绍斌,等.zno/tio2光催化剂的制备及太阳光催化降解苯酚的研究[j].环境污染与防治,2018,(7).774-779.

5. 研究计划与进展

1)第1-2周（2021年3月1日—2021年3月12日）查阅文献资料。

2)第3-4周(2021年3月15日—2021年3月26日) 作开题报告。

3)第5-14周(2021年3月29日—2021年5月28日)进入实验室做毕业论文实验