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二氧化钛/碳点异相光催化臭氧氧化降解环丙沙星的研究：动力学、机理及降解路径分析
摘要： 本研究主要聚焦于模拟太阳光照射下，臭氧与含少量碳点（CDs）的TiO?通过光催化臭氧联合工艺降解环丙沙星（CIP）的机理探究。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和Zeta电位对制备的光催化剂进行理化性质表征。综合研究表明该工艺能有效去除CIP并高效产生活性物种（?OH、O???、h?等）。pH动力学模型发现：随着pH升高，光催化剂与CIP间的排斥力及羟基自由基（?OH）生成速率均增强，最终达到平衡并实现最大降解率。结果表明增强机制源于CDs上积累的光生电子经臭氧传递，持续产生h?、O???和O???。基于高分辨精确质量液质联用（HRAM LC-MS/MS）鉴定的中间产物，提出了CIP可能的降解路径。
关键词： 环丙沙星、活性物种、碳点、光催化臭氧氧化、转化途径
更新于2025-11-14 15:15:56
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基于FTO/BiVO4/BiOI阳极的可见光驱动光电催化水处理技术：针对新兴药物污染物的去除
摘要： 水体受有害且难降解有机物的污染是一项全球性挑战。光电解氧化技术结合了电解与光催化过程，是去除水中/废水中这些有机物的有效方法。本研究报道了在可见光照射下，通过光电解过程利用BiVO4/BiOI光阳极降解新兴药物污染物——对乙酰氨基酚和环丙沙星。我们将BiVO4/BiOI通过电沉积法负载于FTO玻璃上，并采用XRD、SEM、EDS和漫反射紫外-可见光谱进行表征。结果表明BiVO4/BiOI已成功电沉积于玻璃基底。Mott-Schottky曲线证实两种电沉积半导体间形成了p-n异质结。计算得出BiVO4/BiOI的载流子密度高于纯BiVO4和BiOI。该二元电极的光电流响应也优于单一电极。在1.5V偏压下经过2小时光电解处理，所制备的光阳极（FTO/BiVO4/BiOI）对对乙酰氨基酚和环丙沙星的降解效率分别达到68%和62%。该光阳极对含对乙酰氨基酚和环丙沙星混合成分的合成制药废水同样有效，且能降解染料。研究表明该光阳极适用于废水中有机药物污染物的光电解降解。
关键词： 环丙沙星，p-n异质结光阳极，光电催化降解，碘氧化铋，对乙酰氨基酚，钒酸铋
更新于2025-11-14 14:48:53
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还原氧化石墨烯负载的MnO2纳米棒作为可循环利用的高效吸附光催化剂用于污染物去除
摘要： 具有大比表面积和良好界面接触的二维（2D）杂化材料新概念，在多种催化应用中极具价值。本研究通过简便的水热合成法，将二氧化锰（MnO2）纳米棒负载于还原氧化石墨烯（RGO）纳米片上，设计开发出新型一维-二维纳米复合材料，以利用其大比表面积、一维与二维组分的紧密接触及丰富的反应位点。采用先进技术对制备的MnO2-RGO纳米复合材料进行了详细表征，并成功将其作为高效吸附光催化剂，用于去除水中的有色染料（中性红）和无色污染物（环丙沙星）。此外，该催化剂的稳定性和可重复使用性也得到了验证。这项工作有望为开发众多用于环境修复的新型一维-二维二元纳米复合催化剂铺平道路。
关键词： 还原氧化石墨烯、二氧化锰纳米棒、光催化、污染物去除、环丙沙星、中性红
更新于2025-09-23 15:21:21
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紫外LED（275纳米）/氯工艺中环丙沙星的降解及耐环丙沙星粪肠球菌的灭活
摘要： 环丙沙星及其耐药菌因抗生素滥用和水环境中细菌耐药性的发展，已成为威胁公共健康的新兴问题。本研究采用发射波长为275纳米的UV-LED芯片驱动的节能型UV-LED/氯反应体系处理水中环丙沙星和耐药菌。实验发现：环丙沙星在UV-LED/氯反应中呈准一级动力学降解，过量氯投加会抑制其去除效果；碱性pH条件下降解效率最高，且活性氯物种（RCS）起主导作用；主要降解反应涉及哌嗪环、环丙基和喹诺酮母核的断裂。鉴定出七种副产物（质荷比m/z分别为362.9262、306.1246、289.0995、288.1504、263.0825、147.0657和1183.9977）、两种氯化副产物（三氯甲烷和氯酸盐）及两种阴离子（甲酸根与硝酸根）。通过定量构效关系（QSAR）评估暂定副产物的毒性，该工艺处理含环丙沙星的医院废水可实现大型溞完全解毒。相较于UV-LED光解、氯化和UV-LED/H2O2反应，UV-LED/氯体系对粪肠球菌展现出最优杀菌效能，且其单位消毒能耗值（EE/O）显著更低（6.63×10-2千瓦时/立方米/数量级）。结果表明该工艺能有效降解环丙沙星并灭活耐药菌。
关键词： 毒性、紫外发光二极管、环丙沙星、副产物、抗生素耐药细菌、氯
更新于2025-09-23 15:21:01
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关于双壳层介孔等离子体Cu@Cu2O/SiO2作为可见光驱动纳米光催化剂增强光催化活性的综合研究
摘要： 本文介绍了一种通过共沉淀与溶胶-凝胶法结合制备的介孔二氧化硅外层包裹的新型日光激活双壳层Cu@Cu2O/SiO2（m-pCu@Cu2O/SiO2）光催化剂。采用多种表征技术对m-pCu@Cu2O/SiO2进行分析后，将其用于环丙沙星（CIP）的光降解实验。结果表明，在日光照射下，双壳层m-pCu@Cu2O/SiO2纳米光催化剂的催化活性显著高于核壳型pCu@Cu2O纳米光催化剂，当pCu@Cu2O含量为30 wt.%时展现出最高活性。铜纳米颗粒表现出表面等离子体共振（SPR）效应，增强了可见光区域的光吸收，同时促进了光生e?/h+对的快速分离。此外，外层介孔二氧化硅结构有利于反应物传输，从而提升了负载型pCu@Cu2O催化剂的光活性性能。基于响应面法（RSM）的中心复合设计（CCD）用于优化四个关键实验变量，光降解中间产物通过HPLC-质谱联用技术进行鉴定。
关键词： 等离子体激元、响应面法、环丙沙星、介孔、双壳层、纳米光催化剂
更新于2025-09-23 15:21:01
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茧状Ag3PO4的合成及其在环丙沙星光催化降解中的高性能表现
摘要： 采用Ag2MoO4和Na2HPO4为前驱体，通过离子交换法合成了具有中空结构的蚕茧状Ag3PO4（C-Ag3PO4）。研究了该材料在可见光照射下对环丙沙星（CIP）的光催化降解性能。由于其更大的比表面积和中空结构，C-Ag3PO4表现出优异的CIP光降解能力。此外，经过多次循环反应后，C-Ag3PO4仍保持良好的光催化性能和稳定性，这归因于可见光照射下生成的金属银。通过自由基捕获实验表明，光生空穴（h+）和超氧自由基（?O2?）是光降解过程中的主要活性物种。
关键词： 环丙沙星、中空结构、半导体、磷酸银、光催化
更新于2025-09-24 04:07:18
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可见光LED照射下黑Ti3+/N-TiO2对环丙沙星的光催化降解增强：动力学、能耗、降解途径及毒性评估
摘要： 本研究首次探究了可见光LED照射下黑色Ti3+/N-TiO2（记作b-N-TiO2/LED）对环丙沙星（CIP）的光催化降解作用。通过XRD、UV-Vis DRS、FE-SEM、EDS、HRTEM和BET等技术对制备的光催化剂进行了表征。比表面积近100 m2 g?1、带隙窄至2.0 eV的b-N-TiO2纳米颗粒，在可见光LED照射下展现出卓越的催化性能：CIP降解率达100%，矿化率达82%。最佳反应条件为：反应时间70分钟、初始CIP浓度0.5 mg L?1、pH值6.7、催化剂投加量0.43 g L?1。结果表明空穴（h+）和羟基自由基（?OH）对CIP降解的贡献显著高于超氧自由基（?O2?）。虽然水中常见共存阴离子对降解有轻微抑制，但腐殖酸（HA）——尤其是高浓度时——会显著阻碍降解进程。此外，CIP降解中间产物最终转化为简单化合物。毒性评估显示，经b-N-TiO2/LED处理的溶液毒性较未处理对照组显著降低。本研究的能耗远低于同类研究，且b-N-TiO2具有良好稳定性，可重复使用五次以上。综上，b-N-TiO2/LED工艺是一种极具前景的低成本可行方案，适用于实际水体中CIP等抗生素的降解与矿化处理。
关键词： 光催化降解、矿化、可见光LED、黑Ti3+/N-TiO2、可重复使用性、环丙沙星
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于环丙沙星检测的CdSe量子点敏化FRET系统
摘要： 制备的CdSe量子点（QDs）作为荧光传感器，基于荧光共振能量转移（FRET）机制，可选择性且灵敏地检测环丙沙星。通过调节CdSe量子点激发峰与环丙沙星发射峰之间的光谱重叠程度，可控制两者间的FRET效率。在0至120 μmol·L?1范围内呈现良好线性关系（R=0.99561），检测限达0.6 μmol·L?1。该方法简便快速，适用于环境水样和牛奶样品检测。
关键词： 荧光传感器、半导体、发光、环丙沙星、CdSe量子点、荧光共振能量转移
更新于2025-09-19 17:13:59
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水溶性AgInS2量子点的制备及其在环丙沙星检测中的应用研究
摘要： 以硫代乙醇酸（TGA）为稳定剂，采用热注入法制备了水溶性AgInS?量子点（AIS QDs）。所制得的AIS QDs荧光可被环丙沙星有效猝灭，据此建立了基于荧光猝灭效应的环丙沙星含量测定方法。实验表明：pH=4条件下制备的AIS QDs粒径约3-8 nm，在激发波长λex=500 nm时最大发射波长为626 nm。通过调节AIS QDs溶液用量可改变环丙沙星的检测浓度范围，当使用0.40 mL AIS QDs溶液进行测定时，AIS QDs荧光猝灭效率与1.0-19.5 μg/mL范围内环丙沙星浓度呈良好线性关系（相关系数0.996），检测限为0.12 μg/mL，空白加标回收率为96.7%-103.3%。该方法检测范围宽、选择性好、灵敏度高且操作简便，适用于药物中环丙沙星的含量测定。
关键词： AgInS2量子点，环丙沙星，荧光猝灭，含量测定
更新于2025-09-12 10:27:22
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双壳层ZnSnO3中空立方体用于抗生素废水的高效光催化降解
摘要： 随着生活质量的提高和水产养殖业的快速发展，抗生素的生产和使用量急剧增加，导致这些抗生素残留物进入环境，加剧了水污染程度。由于生物累积性和抑菌活性，许多抗生素对水生和陆生生物构成威胁。本研究制备了双壳层ZnSnO3中空立方体，用于高效光催化降解抗生素废水。通过共沉淀法合成的ZnSnO3相比水热法和模板辅助法制备的样品表现出更优异的性能和稳定性。所制备的ZnSnO3不仅能有效光催化降解环丙沙星和磺胺间甲氧嘧啶制药废水，还能降解亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙染料废水。中空结构有利于染料分子的吸附，并为染料分子与光催化剂之间的直接相互作用提供了更好的平台。此外，光催化降解出水的抗菌活性测试表明，在模拟光照下经ZnSnO3光催化后，环丙沙星对大肠杆菌DH5α的生物毒性被消除。本研究不仅展示了一种高效光催化剂，还进一步证明了光催化技术在处理抗生素废水方面的有效性。
关键词： 双壳层ZnSnO3、废水、环丙沙星、抗菌活性、光催化
更新于2025-09-11 14:15:04