研究目的
为探究咖啡因（人为污染标志物）在高级氧化过程中的光降解作用，采用源自堆肥生物基物质的混合磁性纳米粒子，旨在实现高效水净化与废弃物资源化。
研究成果
HMNPs通过非均相光芬顿机制有效降解咖啡因，其中羟基自由基起关键作用。该过程在近中性pH条件下运行，克服了传统光芬顿的局限性。HMNPs可回收再利用，符合循环经济原则。未来工作应聚焦于优化合成方法、阐明反应机理及开展中试应用。
研究不足
该研究仅限于实验室规模的实验；其在实际污水处理中的可扩展性尚需进一步探究。BBS-C成分的复杂性使得精确的机理理解具有挑战性?？芍馗词褂眯圆馐韵允竞笮分行氏陆担砻骺赡艽嬖谖榷ㄐ晕侍?。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用改进的共沉淀法，以Fe(II)和Fe(III)盐与堆肥衍生的生物基物质(BBS-Cs)合成复合磁性纳米颗粒(HMNPs)。这些HMNPs在光芬顿过程中用于不同条件下的咖啡因降解测试，包括pH变化、过氧化氢添加和溶解氧控制。
2：样品选择与数据来源：
选择咖啡因作为目标污染物。BBS-Cs从商业堆肥的城市生物废弃物中分离获得。样品包括不同BBS-C负载量的HMNPs(MH0.1、MH0.2、MH1.0)及参照组裸磁铁矿(M0)。
3：MHMH0)及参照组裸磁铁矿(M0)。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包含TGA Q600 STD热重分析仪、PW3040/60 X'Pert PRO MPD X射线衍射仪、Vector 22光谱仪(FTIR)、T90+紫外-可见分光光度计(比色测试)及Waters ACQUITY UPLC系统(咖啡因分析)。材料包括FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O、NaOH、HCl、咖啡因、H2O2等(购自Sigma-Aldrich和Fluka)。
4：2O、FeSO4·7H2O、NaOH、HCl、咖啡因、H2O2等(购自Sigma-Aldrich和Fluka)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成HMNPs并进行表征后，将其用于含咖啡因溶液的辐照实验。通过改变pH值、H2O2浓度及清除剂等参数开展研究。样品经磁分离和过滤后进行分析。
5：数据分析方法：
采用紫外-可见光谱法、UPLC定量咖啡因，并运用统计方法计算动力学常数。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
X’Pert PRO MPD diffractometer
PW3040/60
PANalytical
Collecting X-ray diffraction patterns for crystalline structure analysis of powdery samples.
-
Vector 22 spectrophotometer
Vector 22
Bruker
Conducting Fourier transform infrared spectroscopy in transmission mode for chemical analysis.
-
TGA Q600 STD
Q600 STD
TA Instruments
Performing thermo-gravimetric analyses to evaluate weight losses and degradation profiles of samples.
-
T90+ UV–vis spectrometer
T90+
PG Instruments Ltd.
Measuring absorbance in UV-Vis range for colorimetric tests and analysis of supernatants.
-
ACQUITY UPLC system
ACQUITY UPLC
Waters
Monitoring caffeine concentration during irradiation experiments using ultra-performance liquid chromatography.
-
Milli-Q water purification system
Milli-Q
Merck
Producing ultrapure water for preparing aqueous solutions.
-
Philips TL D lamps
TL D 15W/05
Philips
Providing irradiation with emission spectrum from 300 to 475 nm for photodegradation experiments.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
