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通过NFC掺杂光催化氧化对Meric-Ergene流域生活及工业二级处理废水中抗生素残留的表征与去除及其灌溉回用评估
摘要： 抗生素是重要的污染物，由于排入受纳环境，已成为日益严重的问题。这些有机污染物存在于进水中会抑制生物处理过程，并在污水处理厂中难以降解。此外，食用用含抗生素残留的水灌溉的农产品，会通过食物链对人体造成重大危害。本研究首先对位于梅里奇-埃尔金盆地的家庭和工业污水处理厂的未处理原水（进水）和生物处理后水（出水）进行了常规特性分析（COD、TOC、SS、色度）以及抗生素残留特性分析。随后，针对HPLC MS/MS检测出的过量抗生素（红霉素、环丙沙星、磺胺甲噁唑），在可见光下进行了光催化活性测试。最后，采用溶胶-凝胶法（无需热处理）制备了文献中从未研究过的新一代NFC（氮-氟-碳）掺杂二氧化钛光催化剂，用于光催化氧化。通过UV-vis DRS反射率和激光拉曼光谱对光催化剂进行表征，其他分析均按标准方法进行。常规特性分析结果表明：与文献一致，所研究的家庭污水表现出中等特性，而工业废水样本在COD、TOC和SS污染方面具有强特性。然而与预期相反，抗生素残留结果显示出水比进水含有更多抗生素。这可能是因为部分家庭污水中的抗生素已附着在粪便中，常规系统无法净化，正如文献中类似研究所述，它们会在生物处理后释放。此外，在可见光下经过7小时NFC掺杂光催化氧化后，除实现约62%-79%的COD去除率和62%-86%的TOC去除率外，还达到了99%-100%的抗生素残留去除率。根据这些结果，梅里奇-埃尔金盆地的家庭和工业二级处理出水可采用NFC掺杂光催化剂进行深度处理，成功去除抗生素残留及常规污染物。该结果表明，通过这种新型光催化工艺可以达到土耳其林业与水资源部制定的梅里奇-埃尔金排放标准，使该河流能够健康地用于灌溉回用。
关键词： 高级氧化工艺、生活/工业废水、溶剂浇铸法、紫外线、抗生素、光催化剂、NFC掺杂二氧化钛
更新于2025-09-23 15:22:29
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掺杂二氧化钛颗粒的光催化聚合物薄膜粉化现象的显微观察
摘要： 当掺杂二氧化钛（TiO?）的聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜受到紫外光照射时，薄膜会变得模糊，这是因为局部光催化分解PVDF导致亚微米级表面粗糙度增加，这种现象被称为"粉化"。粉化会导致薄膜的光催化活性下降。本研究采用扫描电镜/能谱仪（SEM/EDX）和原子力显微镜（AFM）探究了TiO?掺杂PVDF薄膜的粉化过程。在粉化初期，PVDF薄膜表面普遍出现微小凹坑。研究发现，在紫外光持续照射下，这些微小凹坑的密度会不断增加直至横向连通，最终形成微细裂纹。随着PVDF分解的加剧，带有裂纹的TiO?颗粒团聚体逐渐暴露于表面。这些结果表明，PVDF的分解过程会产生拉应力。
关键词： 原子力显微镜、粉化、聚合物薄膜、光催化、溶剂浇铸法
更新于2025-09-09 09:28:46