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摘 要

卡马西平是一种二苯并氮卓衍生物，常用于治疗癫痫病和神经痛等神经系统疾病，因其药效显著而被广泛使用。然而摄入过多会对人体产生失眠、肝肾功能损坏、造血系统损坏等危害。由于传统的生物处理技术无法有效去除水中的卡马西平，越来越多的卡马西平残留在水体中，对人们的健康造成了威胁。

高级氧化技术是一种新型的氧化净化技术，利用有高度活性的自由基氧化水中新型有机污染物，分解为二氧化碳和水。光芬顿法是其中的一种，利用羟基自由基作为主要氧化剂与有机污染物发生反应，并通过氧化分解有机物的共轭结构。

介孔氧化铝是一种纳米尺寸的多孔催化剂。由于其具有规整的孔结构，均匀的孔径分布，大的比表面积和孔容，高的机械强度以及容易负载不同种类的金属等优点，在催化领域有很好的前景。

本实验研究介孔氧化铝基光芬顿催化剂的制备及其性能研究，以卡马西平为目标污染物，深入探究初始pH、催化剂种类、过氧化氢的投加量、光强和催化剂的投加量对氧化效果的影响。

结果表明，介孔氧化铝对卡马西平有较好的去除效果，当其中影响因素如下：光强为1000 W，初始pH=5，介孔氧化铝催化剂投加量为0.1000 g时，卡马西平的去除效果达到90%左右。

关键词：卡马西平 过氧化氢 光芬顿

Study on Preparation and Properties of Mesoporous Alumina-Based Photo-Fenton Catalysts

Abstract

Carbamazepine is a dibenzothiazepine derivative commonly used in the treatment of neurological diseases such as epilepsy and neuralgia, and is widely used because of its remarkable efficacy. However, excessive intake can cause insomnia, liver and kidney function damage, and damage to the hematopoietic system. Because traditional biological treatment technology can not effectively remove carbamazepine in water, more and more carbamazepine remains in the water, posing a threat to people's health.

Advanced oxidation technology is a new type of oxidation purification technology that uses highly active free radicals to oxidize new organic pollutants in water and decompose it into carbon dioxide and water. Photo-Fenton's method is one of them, which uses hydroxyl radical as a main oxidant to react with organic contaminants and decompose organic conjugated structures by oxidation.

Mesoporous alumina is a nano-sized porous catalyst. Due to its regular pore structure, uniform pore size distribution, large specific surface area and pore volume, high mechanical strength, and easy loading of different types of metals, it has a good prospect in the field of catalysis.

In this study, the preparation and performance of mesoporous alumina-based photo-Fenton catalysts were investigated. Carbamazepine was used as the target contaminant to further explore the initial pH, the type of catalyst, the amount of hydrogen peroxide added, the light intensity, and the catalyst investment.

The results showed that the photo-Fenton method had a good removal effect on carbamazepine, when the impact factors were as follows: the light intensity was 1000 W, the initial pH was 5, and the mesoporous alumina catalyst dosage was 0.1000 g, the initial concentration The oxidative effect reached about 90%.

Key Words: Carbamazepine Hydrogen peroxide photo-Fenton

目 录

摘 要 II

Abstract III

目 录 IV

第一章 文献综述 1

1.1 卡马西平的性质 1

1.1.1 卡马西平的基本性质 1

1.1.2 卡马西平的理化性质 1

1.1.3 卡马西平的药理作用 1

1.2 卡马西平的环境归趋 1

1.2.1 卡马西平污染现状 1

1.2.2 卡马西平污染对人体的危害 2

1.3 光芬顿氧化技术 3

1.4 介孔氧化铝 3

1.5 研究目的及内容 4

1.5.1 研究目的 4

1.5.2 研究内容 4

第二章 实验内容 5

2.1 实验试剂与设备 5

2.2 溶液配制 5

2.3 催化剂制备方法 6

2.4 实验分析方法 6

2.5 实验步骤 8

2.5.1 吸附实验 8

2.5.2 芬顿氧化实验 8

2.5.3 光芬顿的催化剂选定实验 8

2.5.4 光芬顿的光强选定实验 9

第三章 实验结果 12

3.1 不同催化剂的吸附 12

3.2 芬顿氧化实验 12

3.3 不同催化剂光芬顿反应的效果 13

3.4 不同光强对光芬顿的影响 14

3.5 催化剂投加量对光芬顿的影响 15

3.6 初始pH对光芬顿的影响 16

3.7 过氧化氢投加量对光芬顿的影响 17

第四章 总结与展望 19

参考文献 20

致 谢 23

第一章 文献综述

1.1 卡马西平的性质

1.1.1 卡马西平的基本性质

卡马西平（Carbamazepine），分子式为C₁₅H₁₂N₂O，分子量为236.27^[1]。化学名称为5H-二苯并[b,f]氮杂卓-5-甲酰胺，又称卡巴咪嗪、酰胺咪嗪^[2]。结构式如下图：

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