近年来,养殖废水中存在的抗生素和重金属离子复合污染现象愈发严重,而且常规的水处理工艺已无法将其高效消除。而光催化技术因其高效低耗且无二次污染,在复合污染的处理领域具有良好的应用前景。本文在研究抗生素对重金属离子去除的影响中,重点揭示了磺胺甲基嘧啶(SMZ)对Cu2+去除过程产生影响的Lorlatinib机理。另外,为实现实用化,本文利用反应过程中的“时间窗口”回收了 Cu-TiO2光催化剂,对该催化剂进行了应用研究,并评估了其实际应用潜力。本文的主要研究内容以及结论如下:(1)研究了光催化体系去除复合污染过程中抗生素对重金属离子去除过程的影响。以磺胺甲基嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺二甲基嘧啶、甲氧苄胺嘧啶等为抗生素代表,以Cu2+、Pb2+、Cd2+、Mn2+作为重金属离子代表,以g-C3N4、BiVO4、TiO2和ZnO作为反应过程中的光催化剂,系统研究了不同光催化体系中抗生素对重金属离子去除过程的影响。深入研究了 SMZ-Cu2+复合污染去除过程中铜存在形态的变化情况。与此同时,研究了其他水质参数(如阴离子、天然有机质)对上述反应过程的干扰情况。结果显示,重金属离子对抗生素的影响主要表现为抑制抗生素的降解,而抗生素获悉更多对重金属离子的影响则较为复杂,尤其是SMZ的存在造成Cu2+浓度出现了反复的波动并且出现了一个很长的“时间窗口”的现象。(2)解析了 SMZ对Cu2+光催化去除的影响及作用机理。通过反应过程中Cu2+形态转变、溶液pH变化、zeta电位变化、中间产物分析以及DFT计算研究了 SMZ对Cu2+光催化去除过程的影响机制。研究发现,Cu2+这一浓度变化与SMZ的降解过程息息相关:一方面,SMZ降解会生成很多小分子酸,降低溶液pH,进而减弱Cu2+在TiO表面的吸附,表现为Cu2+浓度的不断上升;另一方面,SMZ的羟基化降解产物能与Cu2+快速结合生成Cu代产物,经DFT计算,这些Cu代产物具有更强的还原能力,能充当牺牲剂进而显著加速Cu2+的光催化还原,导致溶液中Cu2+浓度的快速下降。这两方面的原因解释了 SMZ对Cu2+光催化去除过程中Cu2+浓度出现反复波动这一现象。(3)利用反应过程中的“时间窗口”成功回收了 Cu-TiO2光催化剂。通过对回收的光催化剂进行表征以及应用方面的研究,证明了 Cu成功地沉积在TiO2表面,并具有很好的光热性能,与此同时,也具有Epimedium koreanum很强的产氢性能和固氮性能,灭菌能力也有很大的提升。结果显示,光催化技术在同步解决抗生素-重金属复合污染、实现重金属回收再利用领域具有很大的实用潜力,但是必须开展预实验,以明确重金属回收的“时间窗口”,进而确保重金属回收效率的最大化。