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紫外波长对UV/氯工艺中腐殖酸降解及消毒副产物生成的影响
摘要： 紫外/氯工艺的效率高度依赖紫外波长，因为氯的光解及其后续自由基生成具有显著的波长依赖性。本研究通过低压汞灯（LPUV，254 nm）和紫外发光二极管（UV-LED，275 nm与310 nm）比较了腐殖酸（HA）在紫外/氯工艺中的降解情况。结果表明：HA降解符合准一级动力学，且基于光剂量的降解速率常数（kobs）受紫外波长和溶液pH值显著影响。在254 nm紫外/氯工艺中，随着溶液pH升高，HA降解率大幅下降；而在275 nm和310 nm波长下则呈现相反趋势。当pH>7.0时，kobs值按275 nm > 254 nm > 310 nm顺序递减。不同紫外波长下氯摩尔吸光系数的变化导致氯光衰减速率（kobs,氯）产生差异，kobs,氯与氯量子产率（Φ氯）的协同效应共同影响HA削减效果。研究同时评估了紫外/氯工艺中消毒副产物（DBPs）的生成情况，在275 nm高紫外剂量及碱性pH条件下观察到DBP生成量及其理论细胞毒性的显著抑制。这些发现表明：在实际应用中，275 nm紫外波长更适用于紫外/氯高级氧化工艺的HA降解处理。
关键词： 消毒副产物、紫外发光二极管（UV-LED）、紫外/氯工艺、腐殖酸、毒性、紫外波长
更新于2025-11-19 16:46:39
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基于固定化量子点传感材料的便携式环境毒素监测仪器
摘要： 设计了一种便携式仪器系统，用于基于半导体纳米粒子（量子点）光致发光发射变化的大气环境中有毒挥发性有机化合物（VOCs）常规监测，该量子点被封装在溶胶-凝胶基质中作为固体传感材料。该溶胶-凝胶传感材料显示出长寿命的磷光发射，在气态环境中存在痕量挥发性有机化合物（丙酮）时会被猝灭。所开发的仪器能够测量并处理传感材料暴露于气态丙酮后光致发光的变化。开发的原型设备由深紫外发光二极管（UV LED，用于激发化学传感材料）、光学滤光片（用于去除散射光和其他非目标波长）、光电倍增管（PMT，用于将传感器相的磷光发射转换为电信号）以及微控制器（用于将信号与分析物浓度相关联）组成。对开发出的原型进行了评估，结果表明其在高灵敏度（检测限：9 ppm）下测量受污染大气中低浓度气态丙酮的能力。所得结果表明此类仪器用于环境分析控制的可行性。
关键词： 量子点（QDs）、光电倍增管、紫外发光二极管（UV LED）、仪器设备、纳米粒子、室温磷光（RTP）
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于在紫外线LED系统中快速获取微生物剂量-反应曲线的多孔板
摘要： 紫外发光二极管（UV-LEDs）已成为水消毒领域的新技术。多孔板是生物研究的常用工具，但从未用于微生物的UVC/UVB灭活实验。本研究开发了一种基于多孔板装置（96孔板和24孔板）的新型快速简易UV-LED系统UVC/UVB灭活检测方法。通过分光辐射计和硝酸盐-亚硝酸盐均匀性测定法，考察了暴露区域内的相对入射辐照度分布。两种方法显示出良好相关性及高分布系数（96孔板和24孔板分别为>0.89和>0.94）。此外，该方法成功验证了265nm和285nm中心波长UV-LED对大肠杆菌和MS2噬菌体消毒效能的检测潜力。其灭活速率常数与常规培养皿（或烧杯）装置的UV-LED系统相当，但多孔板法可实现更多重复实验。该系统为紫外线灭活剂量-反应检测提供了替代方案，尤其适用于筛选实验——因其具有快速、全面（可同步大量平行重复）的特点，并能便捷适配各类应用场景，如基于UV-LED的光催化实验、紫外线对生物膜形成的影响研究以及基于紫外线的高级氧化工艺降解实验等。
关键词： 水处理、MS2噬菌体、紫外发光二极管（UV-LED）、大肠杆菌、多孔板
更新于2025-09-23 15:19:57