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oe1(光电查) - 科学论文

7 条数据
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  • 比较UV-AOPs（UV/H2O2、UV/PDS和UV/氯）对市政污水厂出水中TOrC的去除效果及光学替代模型评估

    摘要： 基于紫外光的高级氧化工艺（AOPs）已被广泛研究用于去除水体中的有机污染物。本实验室规模研究以等摩尔自由基促进剂浓度，在市政废水中考察了UV/H2O2、UV/PDS和UV/氯对17种痕量有机化学物（TOrCs）的去除效果。通过直接对比三种UV-AOPs对八种难被H2O2、PDS和氯直接氧化的TOrCs的去除能力，发现总体氧化效能排序为：UV/氯 > UV/H2O2 ≈ UV/PDS，且UV/PDS与UV/氯比UV/H2O2具有更高的化合物选择性。但需注意的是，尽管UV/氯在这三种UV-AOPs中氧化性能突出，其氧化副产物（OBP）生成潜力可能显著高于UV/PDS和UV/H2O2（本研究未予探究）。为评估预测TOrCs去除效果的光学替代指标，选取了代表溶解性有机物（DOM）发色团与荧光团特征的九项参数（包括三维荧光激发-发射矩阵平行因子分析组分）。紫外吸光度（UVA）、总荧光强度（TF）及特定荧光峰P_IV显示出最高线性相关系数，被确认为表征各UV-AOP潜在反应机理的替代指标。由于这些替代指标均不与紫外辐射直接反应，对光敏性TOrCs而言，其替代指标-指示物相关性的斜率会随氧化剂投加量增加而降低，因此相关关系测定应限定在特定氧化剂投加量范围内。

    关键词： 紫外线/次氯酸、替代模型、紫外线/过氧化氢、废水、紫外线/过硫酸盐、痕量有机化学品

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 紫外光/S2O82?和紫外光/H2O2/Fe2+体系对水溶液中单宁酸的氧化降解：一项对比研究

    摘要： 单宁酸（TA）是植物鞣革工艺和食品加工废水中的主要污染物。本研究采用两种高级氧化工艺（AOPs）降解单宁酸：一是254 nm紫外光照射下过氧化氢（H2O2）与亚铁离子（光芬顿法）体系，二是过二硫酸钾体系。通过评估K2S2O8、H2O2、Fe2+和TA浓度、初始pH值及温度等实验参数，以获得芳香族化合物（276 nm处紫外吸光度衰减）和总有机碳（TOC）去除的最高效率。在优化条件（pH=9，53.10 mM K2S2O8）下，紫外/过硫酸盐体系处理0.1 mM单宁酸60分钟后，芳香族化合物去除率达96.32%，TOC去除率为54.41%。光芬顿法在自然pH=3条件下（29.4 mM H2O2，0.18 mM Fe2+，25℃处理120分钟），对0.1 mM单宁酸水溶液实现了近乎完全的芳香族化合物去除（99.32%）和高效TOC去除（94.27%）。结果表明光芬顿法比紫外/过硫酸盐体系具有更优的单宁酸降解效率，证实羟基自由基比硫酸根自由基具有更强氧化能力。通过H2O2光催化分解产生的羟基自由基直接化学氧化，可实现天然水体中有机污染物的完全去除。

    关键词： 羟基自由基、降解、光芬顿、矿化、紫外/过硫酸盐、硫酸根自由基、单宁酸

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 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

  • 过硫酸钠作为电子受体对太阳光驱动TiO?或TiO?/rGO光催化降解安替比林的影响

    摘要： 本研究对药物化合物安替比林（AP）的太阳能光催化降解进行了对比研究。采用不同体系，包括单独的TiO?、还原氧化石墨烯修饰的TiO?（TiO?/rGO）、添加过硫酸盐的TiO?/rGO（TiO?/rGO/PS）以及TiO?/PS。通过X射线衍射、N?物理吸附、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱对催化剂进行表征。首先评估了TiO?和TiO?/rGO复合材料在其pHZPC上下对AP的吸附动力学。随后确定了pH值、TiO?浓度、rGO负载量和过硫酸盐用量等变量对抗比林太阳能光催化降解的影响。研究发现太阳能/TiO?/PS体系比太阳能/TiO?/rGO/PS过程更高效。在最优条件下，安替比林在不到4分钟内完全降解，15分钟内总有机碳（TOC）去除率达87%。最后，利用合适的清除剂评估了不同活性氧物种（ROS），如HO?、O???和1O?，在太阳能/TiO?/PS体系中的作用。

    关键词： 二氧化钛/还原氧化石墨烯/过硫酸盐，活性氧物种，安替比林，太阳能

    更新于2025-09-24 01:32:41

  • 一种通过CuFe?O?在LED光照射下活化过硫酸盐的简便非均相体系

    摘要： 本研究考察了在LED光照射下，CuFe2O4催化剂异相催化活化过硫酸盐(PS)体系对罗丹明B(RB)的去除性能。系统研究了初始溶液pH值、CuFe2O4投加量、PS浓度、共存阴离子及初始RB浓度等关键实验因素对RB去除的影响。RB去除过程符合准一级反应动力学，在中性pH条件下，使用0.5 g L?1 CuFe2O4催化剂和0.2 mM PS时，60分钟内可去除超过96%的20 mg L?1 RB。通过自由基淬灭实验和电子自旋共振(EPR)实验证实，硫酸根自由基、光生空穴和超氧自由基在CuFe2O4/PS/LED体系中起主导作用。采用XRD、SEM-EDS、TEM、N2吸附-脱附等温线、UV-vis DRS和XPS等技术对催化剂的形貌及理化性质进行了表征。分别在30分钟和60分钟时实现了18.23%和38.79%的总有机碳(TOC)去除率。催化剂在重复使用实验中表现出良好性能，铁和铜溶出量有限。最终通过GC/MS检测了反应中的主要中间产物，并提出了CuFe2O4/PS/LED体系中RB可能的降解光催化路径。结果表明CuFe2O4/PS/LED体系在废水处理中具有良好的应用前景。

    关键词： LED灯，过硫酸盐，废水处理，罗丹明B，CuFe2O4

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 碳量子点（CQDs）修饰的γ-Fe2O3催化剂在可见光诱导下高效活化过硫酸盐

    摘要： 本研究通过一步溶剂热法合成了碳量子点修饰的磁赤铁矿催化剂（CQDs@γ-Fe2O3），用于可见光照射下高效活化过硫酸盐（PDS）。透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）表征表明，CQDs与γ-Fe2O3之间形成的异质结结构有效降低了催化剂的带隙（Eg），促进了电子-空穴对的分离速率，使得该体系相较于暗态CQDs@γ-Fe2O3/PDS和可见光γ-Fe2O3/PDS系统对磺胺甲噁唑（SMX）表现出显著的降解效率。溶解铁的演化过程还证实CQDs能加速表面结合Fe3+的原位还原。电子顺磁共振（EPR）和自由基捕获实验表明反应体系中同时产生了?OH和SO4??，其中?OH对SMX降解的贡献相对更显著。最后提出了可见光-CQDs@γ-Fe2O3/PDS体系的反应机理，涉及高效加速的非均相-均相铁循环过程：CQDs会富集来自γ-Fe2O3的光生电子，促使表面结合Fe2+高效界面生成并还原吸附态Fe3+，这种可见光诱导的铁循环最终实现了PDS的高效活化和SMX的有效降解。

    关键词： 光催化、过硫酸盐、碳量子点、铁循环

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 紫外/过硫酸盐工艺降解废水中人工甜味剂的动力学与建模

    摘要： 废水中人工甜味剂（ASs）的频繁检出引发了人们对其去除的关注。安赛蜜（ACE）和三氯蔗糖（SUC）是两种难以去除的ASs。紫外/过硫酸盐（UV/PS）高级氧化技术（AOT）被视为降解废水中微量污染物的有效工艺，但利用UV/PS降解实际废水中ASs的研究较少。本研究探究了UV/PS工艺对废水中ACE和SUC降解的动力学及建模。该工艺能有效降解这两种物质：ACE的降解主要归因于紫外光解（51%）、羟基自由基（HO·，26%）和硫酸根自由基（SO4·-，16%），而SUC的降解主要依赖HO·（68%）和SO4·-（27%）。ASs与SO4·-的二级反应速率常数显著低于其与HO·的反应常数。研究鉴定了ACE的3种主要转化产物（TPs）和SUC的4种主要TPs。此外，通过响应面法（RSM）研究了HCO3-、Cl-、NO3-和天然有机物（NOM）等水质基质对ASs降解的影响及机制：NOM和Cl-显著抑制UV/PS体系中ACE的降解，而NOM和HCO3-是抑制SUC降解的主要因素。首次通过RSM建立了预测实际废水中ASs降解的水质基质参数模型，该模型能良好预测ACE和SUC的去除效果。

    关键词： 活性物种、紫外/过硫酸盐、实际废水、基于水基质预测模型、人工甜味剂

    更新于2025-09-11 14:15:04