ZnIn2S4光催化降解水中痕量药物卡马西平的特性

采用水热合成法制备光催化剂ZnIn2S4，考察其光催化降解水中痕量医药类物质卡马西平的特性。研究表明，卡马西平初始浓度100 μg·L-1、溶液pH 5~9、ZnIn2S4投加量50 mg·L-1与碘镓灯（350~450 nm）光照反应3 h后，卡马西平的去除率为90%。动力学分析表明，卡马西平的光催化降解符合一级反应动力学，添加催化剂时的反应速率常数是不加催化剂的2.85倍，催化剂明显提高了降解反应速率。催化剂循环使用2个周期后，卡马西平的去除率由90%降至70%并保持稳定，表明催化剂结构趋稳后仍具有较高的催化活性。羟基自由基（·OH）实验证实了卡马西平降解过程中·OH为主要活性物种，但卡马西平的矿化率却只有3%，由于反应后的溶液呈酸性，因此推测光催化过程中卡马西平与·OH作用后大都转化为酸性中间产物而未被彻底氧化