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在抛物线形聚光集热器的玻璃管组件上固定Fe3O4/TiO2纳米复合薄膜用于处理DR23
摘要： 利用自然太阳光驱动的光催化技术已被证实是降解水中及废水中有害有机污染物的有效方法。本研究采用太阳能/Fe3O4/TiO2/S2O8^2-体系处理直接大红23染料。通过应用抛物面聚光器（作为太阳光聚焦装置）并配合固定化Fe3O4/TiO2纳米颗粒，可显著提升光催化去除效率。本文报道了在太阳辐射条件下制备Fe3O4/TiO2光催化剂处理废水的研究，据此设计并构建了用于废水处理的抛物面聚光器太阳能光反应器。制备的Fe3O4/TiO2纳米复合材料以薄层形式沉淀于光反应器的玻璃管内壁。研究采用中心复合实验设计对直接大红23脱色过程进行优化建模，考察了污染物浓度、S2O8^2-浓度及反应时间等操作参数的影响。在15.16 mg L?1染料浓度和0.8 mM S2O8^2-浓度条件下，该体系可在90分钟内实现100%的直接大红23去除率。最优条件下预测的脱色效率为98.50%，与实验值（100%）高度吻合。
关键词： 光反应器、降解、优化、光催化
更新于2025-09-23 15:22:29
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紫外光/亚硫酸盐/氧化锌体系光催化降解三氯酚：均相还原剂与异相氧化剂协同生成的新方法——高级氧化/还原工艺（AORPs）的创新应用
摘要： 本研究开发了UV/亚硫酸盐/氧化锌（USZ）光反应器作为高级氧化/还原工艺（AORPs）的新方法，用于废水中2,4,6-三氯苯酚（TCP）的降解、脱氯和矿化。在10分钟反应时间、50 mg L-1 TCP浓度及pH 7条件下，单独UV、UV/ZnO、UV/亚硫酸盐和USZ工艺的降解效率分别为23.4%、37.6%、44.8%和87.83%。结果表明，50 mg L-1初始TCP浓度经15分钟处理可完全降解。摩尔比评估显示，USZ工艺中亚硫酸盐/ZnO/TCP的最佳摩尔比为1:2:50。液相色谱/质谱分析表明：反应5-10分钟时TCP分解为环状化合物，15分钟时全部转化为线性化合物；反应2.5-15分钟期间检测到14种小分子碎片。采用准一级动力学模型（TCP浓度10-200 mg L-1，反应时间1-15分钟）发现：表观速率常数(kobs)随TCP浓度增加从0.3811降至0.0824 min-1，而表观降解速率(robs)从3.811升至16.48 mg L-1 min-1。能效计算显示：动力学模型(2.21-10.25)和优值模型(4.94-12.39)对应的电耗(EEO)范围分别为2.19-3.55和4.94-12.39 kW h m-3（TCP浓度10-200 mg L-1）。共存阴离子影响实验表明：30分钟处理时无阴离子存在可实现100%降解，其中硝酸盐使降解率降至78.24%（影响最显著）。最佳脱氯条件为亚硫酸盐/ZnO摩尔比1:2且pH 11.0。反应15分钟时TCP矿化率达33.2%。
关键词： 代谢物，共存，光反应器，降解，能耗，动力学
更新于2025-09-23 15:22:29
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太阳光芬顿法降解四环素：优化及中试光反应器应用
摘要： 本研究旨在分析太阳光芬顿法对抗生素四环素的降解效果。通过22（2×2）因子设计获得最佳条件，输入变量包括反应时间和催化剂浓度（亚铁离子[Fe2?]）。采用Statistica 7.0软件进行统计分析后，确定的最优条件（时间=120分钟，Fe2?=166.81毫克/升）应用于中试规模光反应器，实现了88.7%的药物去除率。此外，本阶段还研究了该过程产物的反应动力学、生物降解性和植物毒性。动力学研究得出速率常数为1.82×10?2分钟?1，按此常数计算，初始四环素浓度降低50%需38.16分钟。生物降解性测试显示五日生化需氧量/化学需氧量比值随时间逐渐升高。植物毒性测试表明莴苣幼苗根生长抑制率降低了18.5%，说明所采用的处理方式降低了物质毒性。
关键词： 光芬顿、光反应器、太阳能光催化、生物降解性、四环素、植物毒性
更新于2025-09-23 15:21:21
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铈掺杂二氧化钛催化剂结合新型光纤整体式反应器的元素汞光催化去除
摘要： 降低燃煤过程中汞的排放是公共卫生和环境领域的重要任务。本研究采用掺铈二氧化钛（Ce/TiO2）催化剂结合新型光纤整体式反应器，高效脱除燃煤烟气中的单质汞（Hg0）。在最佳工况条件（1.5 mW/cm2紫外光、90°C）下，负载3.40 g/m2 Ce/TiO2催化剂的光纤整体式反应器实现了超过95%的Hg0脱除效率。系统阐明了烟气组分对Hg0脱除性能的影响：气态O2通过补充表面氧维持自由基生成并促进Hg0脱除；SO2、HCl和NO在无氧条件下因竞争吸附和自由基消耗抑制Hg0脱除；但在有氧参与时SO2和HCl显著增强脱汞效果，而NO即使有氧辅助仍表现出明显抑制作用；H2O则因竞争吸附和HgO还原作用降低汞氧化能力。该光纤整体式反应器的Hg0脱除能力显著优于粉末反应器。Ce/TiO2催化剂与光纤整体式反应器的联用为燃煤烟气脱汞提供了经济高效的解决方案。
关键词： Ce/TiO2，汞，烟气，光催化，光反应器
更新于2025-09-23 15:21:01
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3D打印自制紫外LED光反应器——一种用于高中实验室开展光化学反应的简易经济工具
摘要： 本文介绍了一种利用桌面3D打印机简便经济地制造紫外光A反应器的方法及其在化学转化中的应用。我们采用价格低廉且无毒的聚乳酸（PLA）作为3D打印材料，并使用市售装饰用紫外发光二极管（UV-A）作为光源。利用该装置，二苯甲酮的光还原反应可在短时间内高产率完成，其反应时长与高中课程标准实验相当。
关键词： 紫外发光二极管、二苯甲酮、光还原、光反应器、3D打印
更新于2025-09-16 10:30:52
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N-杂环卡宾的光生：在光诱导开环易位聚合反应中的应用
摘要： 我们报道了一种在365 nm紫外光照射下生成N-杂环卡宾（NHC）1,3-二甲基苯基咪唑-2-亚基（IMes）的方法，用于表征IMes并确定相应的光化学机制。随后，我们描述了利用该NHC光生成体系在溶液和微乳液中进行开环易位聚合（ROMP）的方案。为光生成IMes，采用以2-异丙基噻吨酮（ITX）为敏化剂、1,3-二甲基苯基咪唑四苯硼酸盐（IMesH+BPh4-）为NHC保护形式的体系。IMesH+BPh4-可通过1,3-二甲基苯基咪唑氯化物与四苯硼酸钠的阴离子交换一步制得。文中描述了实时稳态光解装置，提示该光化学反应分两步进行：1）ITX三线态被硼酸根离子光还原；2）随后咪唑鎓阳离子发生质子转移生成目标NHC IMes。实施两种独立表征方案：首先向反应介质中加入CS2，通过形成IMes-CS2加合物证实NHC的光生成；其次采用酸碱滴定法定量测定原位释放的NHC量?；固致哿烁肗HC光生成体系在降冰片烯ROMP中的应用。在溶液中，将ITX、IMesH+BPh4-、[RuCl2(p-伞花烃)]2和降冰片烯混合于CH2Cl2后，在紫外反应器中照射进行光聚合实验。在分散介质中，先形成单体微乳液，再在环形反应器内照射制备稳定的聚降冰片烯胶乳。
关键词： 光反应性、开环反应、微乳液、复分解反应、化学、光解、聚合物、光化学、第141期、NHC（氮杂环卡宾）、光反应器、卡宾、ROMP（开环易位聚合）
更新于2025-09-09 09:28:46
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内照式蜂窝光反应器中TiO2催化剂对烟气中元素汞的脱除
摘要： 在内照式蜂窝光反应器中制备了用于烟气脱汞的TiO2催化剂。在最佳操作条件下，Hg0脱除效率超过95%。随着TiO2涂层量的增加，Hg0脱除效率显著提升。经400℃煅烧的催化剂表现出最优的Hg0脱除性能，而更高煅烧温度会削弱Hg0的光催化脱除活性。当反应温度在25-90℃范围内时，紫外照射下可获得相似的Hg0脱除效果，且1.5 mW/cm2的紫外光照强度足以实现Hg0的光催化脱除。在相同TiO2催化剂用量下，内照式蜂窝光反应器的Hg0脱除性能优于固定床反应器。最后提出了内照式蜂窝光反应器中TiO2催化剂脱除烟气汞的工艺流程，并分析了Hg0光催化脱除过程中的产物。
关键词： 汞、煤炭燃烧、二氧化钛、光催化去除、光反应器
更新于2025-09-09 09:28:46