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排列的二维TiO?纳米结构内部密集纳米腔诱导的双酚A光催化降解
摘要： 在纳米范围内制备具有定向多孔结构的材料，对分子过滤、生物材料和催化等众多应用领域具有重要技术意义。本文介绍了冷冻干燥技术作为智能环保的非标准方案，在二维二氧化钛纳米片内部构建致密规则多面体纳米空腔的优势。当温度超过800°C时开始出现纳米空腔的层级结构形态，该过程受二氧化钛多晶型演变竞争反应的显著影响。小角X射线散射(SAXS)分析证实：在受限冰水相释放后，形成了尺寸范围5-10纳米（长宽）、深度约3.6纳米的自组装三维纳米空腔。研究发现这些纳米空腔能显著增强二氧化钛在紫外区的吸收性能，从而为提升二维二氧化钛纳米片的光反应活性提供了新途径。经800°C煅烧处理、含有过氧聚钛酸(PPTA)水溶液的前驱体，由于单斜晶系二氧化钛纳米晶体内部均匀分布的纳米空腔相互连接并定向排列在二维纳米片阵列上，在降解双酚A(BPA)时展现出最高光活性。
关键词： 新兴污染物、纳米限域水、光催化、纳米空腔、冷冻干燥、锐钛矿型二氧化钛
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用紫外光和预磁化零价铁活化过硫酸盐强化去除新兴污染物
摘要： 新兴污染物（ECs）在水环境中频繁检出并产生不利影响。本研究采用新型紫外/预磁化零价铁/过硫酸盐（UV/pre-Fe?/PS）工艺处理二级出水（SWE）中投加的四种ECs（800 μg/L土霉素（OTC）和四环素（TC）、400 μg/L磺胺嘧啶（SD）与磺胺二甲嘧啶（SMT））。结果显示：TC、OTC和SMT可在30分钟内完全去除，SD在60分钟内去除率达98.4%；而传统Fe?/PS、预Fe?/PS和紫外工艺在60分钟内对ECs的去除率均低于20%。该工艺的协同因子值（6.1–12.3）显著高于UV/Fe?/PS（2.3–5.4），使降解速率常数提升2.2倍，处理成本降低45%–86%。电子顺磁共振谱及叔丁醇/甲醇淬灭实验证实，该工艺不仅生成更快更多SO???和?OH自由基，且其对SMT的去除贡献增强。通过优化Fe?（0–0.4 mM）和PS（0–0.4 mM）投加量确定最佳组合为0.2 mM。相比US/Fe?/PS、臭氧氧化、VUV/UV/Fe3?和UV/H?O?工艺，该技术对各类ECs的降解速率常数提升1.4–15.8倍，成本降低14.3%–97.9%。在另一组SWE中处理SMT时，其降解速率常数提高1.4倍且成本降低约62%，表明工艺具有跨水体适用性。因此，UV/pre-Fe?/PS工艺对二级出水中ECs的去除兼具高效性与经济性。
关键词： 二级污水处理出水、紫外/预还原铁/过硫酸盐工艺、新兴污染物、协同效应
更新于2025-09-23 15:22:29
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环境健康用先进纳米结构 || 中试规模水处理技术及基于光催化材料的新兴污染物去除标准
摘要： 环境问题的治理是多种方法共同关注的实际议题，包括对我们人类至关重要的水和空气质量。要净化这些重要生命要素，需要采用高效适用的技术——前提是存在必须执行的标准化流程、限值和实施方案。根据谢等人[1]的定义："标准化是通过企业、用户、利益团体、标准组织和政府等多方共识来制定并实施技术标准的过程"。问题的核心在于"利益团体"这一术语的存在，它阻碍了标准化流程的快速发展。此外，光催化这类研究领域持续演进，对标准化（包括动态响应能力）造成巨大压力——这几乎难以实现，因为光催化技术至今仍呈现增长态势（图12.1）。
关键词： 标准化、光催化、新兴污染物、光催化反应器、水处理
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过UV-C/H2O2和UV-C/S2O82?强化UV-C处理去除新兴污染物：光解敏感性及急性毒性研究
摘要： 本研究考察了四种新兴污染物氯沙坦钾（LP）、呋塞米（FRSM）、咖啡因（CAF）和多菌灵（CBZ）在UV-C、UV-C/H2O2和UV-C/S2O8^2-条件下的降解情况。目前尚未见关于UV-C/H2O2与UV-C/S2O8^2-对这些目标新兴污染物降解效率的对比评估报道。此外，目标化合物分别在纯水中进行UV-C/高级氧化工艺单独处理，并在真实地表水中研究其同步降解效果。采用费氏弧菌评估各化合物处理过程中的急性毒性变化。测定了不同pH值下LP（0.011–0.016）、FRSM（0.024–0.092）、CAF（0.0007–0.0009）和CBZ（0.0016–0.0036）的量子产率。UV-C/H2O2和UV-C/S2O8^2-在600 mJ cm^-2辐照剂量内实现了所有化合物98%以上的去除率，且这些氧化剂存在时降解反应的表观一级动力学常数（k′app）较UV-C光解高出达七倍。除LP外，UV-C/H2O2的k′app测量值均高于UV-C/S2O8^2-计算值。急性毒性分析表明LP和FRSM的UV-C光解过程会产生有毒中间体，而通过UV-C/S2O8^2-降解LP虽提升了急性毒性，但单位能耗效率仍显示该工艺对LP去除最具效能。最后，不同UV-C高级氧化工艺降解咖啡因产生的转化产物差异表明，各处理路径涉及不同的降解机制。
关键词： 新兴污染物、高级氧化工艺、量子产率、过硫酸盐、紫外-C工艺
更新于2025-09-23 20:40:34
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利用达姆科勒数放大非均相H2O2/TiO2/太阳辐射体系
摘要： 建立了一个降膜式光催化太阳能反应器(FFR)和带复合抛物面聚光器的管式反应器(CPCR)模型。针对采用TiO2与H2O2进行有机污染物的非均相光催化降解过程，提出经验性反应机理，并据此推导出解析动力学速率方程以描述H2O2浓度变化及总有机碳(TOC)降解速率。运用吸收-散射辐射六通量模型(SFM)估算了非均相介质中光子吸收率分布，同时提出一个无量纲参数——光催化反应器达姆科勒数。最后通过双氯西林(DCX)和4-氯苯酚(4-CP)矿化实验获得的TOC降解数据对模型进行验证，这两种物质被视作典型污染物。
关键词： 光反应放大、光反应器设计、新兴污染物、二氧化钛
更新于2025-09-24 01:28:50
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利用电感耦合等离子体发射光谱法测定废水中TiO?和ZnO纳米颗粒的含量
摘要： 采用电感耦合等离子体发射光谱法测定工业废水中二氧化钛和氧化锌纳米颗粒的适用性已得到验证。通过无配体超声辅助表面活性剂分散液-液微萃取技术实现了纳米颗粒的提取与预富集。在优化条件下，该方法对溶解态TiO?和ZnO纳米颗粒中Ti元素和Zn元素的检出限分别为2.7 ng L?1和3.6 ng L?1。TiO?和ZnO的日内精密度相对标准偏差分别为2.5%和3.1%，日间精密度分别为4.5%和5.0%。回收率范围为98%至100%。最后通过分析加标样品及采集自纺织、化妆品和涂料行业的废水样品验证了该方法的适用性。
关键词： 基于表面活性剂的分散液-液微萃取、新兴污染物、满意度函数、工程纳米颗粒、废水
更新于2025-09-11 14:15:04