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oe1(光电查) - 科学论文

81 条数据
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  • 中试规模射流混合紫外/过氧化氢废水处理系统的人工神经网络建模

    摘要： 本研究针对高效中试光化学废水处理反应器的建模与模拟展开。采用紫外光/H2O2工艺，在10升体积的射流混合光反应器中对偶氮染料（直接红23）进行处理。为建立反应器模型并模拟处理过程，重点考察了喷嘴角度(hN)、喷嘴直径(dN)、流量(Q)、辐照时间(t)、H2O2初始浓度([H2O2]0)和pH值这六个关键物理化学影响因素。研究采用人工神经网络(ANN)作为强大建模方法，构建了六种不同网络架构，根据测试数据集均方误差(MSE)函数最小化原则确定最佳隐含神经元数量和学习迭代次数。通过交叉验证输出进行反应器效率模拟及敏感性分析，结果表明：采用"trainlm"学习算法、隐含层和输出层分别以"tansig"和"purelin"为传递函数的三层前馈神经网络（含10个隐含神经元，在第100次迭代时校准）是最佳建模方案。各关键因素影响重要性排序为：[H2O2]0 > t > pH > Q > hN > dN。

    关键词： 染料、模拟、废水处理、高级氧化工艺、神经网络、光降解、间歇式反应器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光催化剂同轴铁磁核与半导体壳微线架构的新颖设计

    摘要： 我们报道了一种新型同轴核壳结构磁-半导体微米线设计，可作为日光照射下的催化剂。这种类纳米/微米层级结构的器件由同轴核壳微米线构成，其中铁磁性Fe金属为核层，半导体赤铁矿层形成壳层。该无基底器件的制备工艺基于可控热氧化过程，展现出简单且低成本的方法。赤铁矿外层微结构具有介孔特性并修饰有纳米线。铁磁金属核层对机械稳定性至关重要，可收集产生的光电子，并能通过磁场梯度或简易磁体从染料溶液中移除。该纳米/微米器件在模拟日光照射下表现出降解亚甲基蓝染料的光催化活性。此外，这种同轴磁/半导体结构还可设计为光阳极以驱动水氧化反应。模拟日光辐射下，同轴磁/半导体光阳极响应显示出良好的化学稳定性和长效活性。事实上，这种创新结构为开发无基底光催化剂提供了新思路。

    关键词： 光电化学性能，赤铁矿光阳极，光降解，微/纳结构，核壳微结构，热氧化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • TiO2/Fe2O3/PAC与TiO2/Fe2O3/沸石纳米光催化剂对氰化物的吸附及光降解效率

    摘要： 采用不同Fe3+/TiO2摩尔比制备的粉末活性炭(PAC)和沸石负载TiO2/Fe2O3纳米结构，通过XRD、XRF、FESEM、EDX、TEM、FTIR、BET和PL分析进行表征，并深入探讨了其氰化物光降解机理。结果表明：TiO2/Fe2O3/PAC不仅具有更高的光催化与吸附能力，在氰化物去除方面也比TiO2/Fe2O3/沸石表现出更优的结构稳定性和重复使用性。一级动力学模型显示，使用TiO2/Fe2O3/PAC的光降解速率比TiO2/Fe2O3/沸石高1.3倍。响应面法(RSM)评估表明：pH值、辐照时间和初始氰化物浓度对UV/H2O2/TiO2/Fe2O3/沸石体系降解效果的影响依次增强；而UV/H2O2/TiO2/Fe2O3/PAC工艺中初始氰化物浓度的影响显著高于其他两个参数。高R2值及良好的残差拟合图证实两种光催化剂预测氰化物降解效率的模型准确性。

    关键词： 与吸附对比，氰化物，响应面法（RSM），TiO?/Fe?O?/沸石和TiO?/Fe?O?/PAC光催化剂，光降解，动力学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • Ag/TiO?/AOF作为染料光降解中易重复使用且高活性的催化剂

    摘要： 通过配位-水解结合光还原法制备了一种负载银的新型二氧化钛光催化剂，该催化剂覆盖于改性纤维表面。采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）对样品进行表征。与粉末状二氧化钛相比，二氧化钛/偕胺肟纤维（TiO2/AOF）和银/二氧化钛/偕胺肟纤维（Ag/TiO2/AOF）表现出显著的吸收边红移现象，从紫外区延伸至可见光区?；钚圆馐越峁砻?，Ag/TiO2/AOF在可见光照射100分钟后对罗丹明B的分解率高达99%，展现出优异的光催化性能。该催化剂不仅催化活性卓越，且易于回收和重复使用。

    关键词： 罗丹明B、银、偕胺肟纤维、光降解、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用非破坏性激发-发射荧光光谱结合判别展开偏最小二乘法对受风化和光降解影响的预染色纺织纤维进行分类

    摘要： 未染色的纺织面料（如腈纶864、尼龙361和棉400）分别用碱性绿4（BG4）、酸性黄17（AY17）和直接蓝1（DB1）染料进行预染色；随后在美国两种截然不同的天气条件下进行暴露：分别在亚利桑那州（AZ）的沙漠环境和佛罗里达州（FL）的潮湿环境中，暴露时间间隔包括0、3、6、9和12个月。每经过3个月的时间段后，从每块布料上均匀采集十根纤维，采用荧光显微镜收集二维激发-荧光光谱（2-D光谱）和三维（3D）激发-发射矩阵（EEMs）。观测到纤维在户外风化条件下荧光强度显著下降。为进行全面的统计数据分析并区分不同条件下风化的任意两根单纤维，对暴露纤维应用了称为判别展开偏最小二乘法（DU-PLS）的多维校准算法。结果表明，荧光光谱结合DU-PLS方法能够适当分类和区分在不同暴露时间间隔下，经受干燥与潮湿天气环境的风化染棉或染尼龙纤维（某些情况下为腈纶）。这些结果为未来研究提供了一种无损方法的基础，该方法能够提供纤维风化历史的信息。

    关键词： 判别展开偏最小二乘法、纤维分析、光降解、激发发射矩阵、风化作用、荧光光谱法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于光修复有毒固绿染料的氧化石墨负载La2O3/ZrO2纳米复合材料制备

    摘要： 这些染料是未经预处理就排放到水体中的主要污染物之一。它们在水体中被检测到会产生危害，因为会直接阻碍水生植物的光合作用过程，从而扰乱整个水生生态系统。因此，对这些染料进行排放前后的修复具有重大意义。在本研究中，采用共沉淀法制备了具有高光催化能力的新型OG/La2O3/ZrO2纳米复合材料。利用该纳米复合材料的可见光催化能力，以酸性绿染料为目标污染物进行降解。通过FTIR、XRD、SEM、TEM和XPS等多种技术对OG/La2O3/ZrO2纳米复合材料进行了充分表征。由于氧化石墨（OG）片层的存在，该纳米复合材料还表现出吸附能力，为酸性绿分子提供了较大的吸附表面积。在可见光照射90分钟内，获得了高达89%的降解效率?；寡芯苛藀H值、光催化剂用量和光照强度的影响。清除实验确认超氧自由基和羟基自由基是主要的反应活性物种。此外，OG/La2O3/ZrO2纳米复合材料表现出高重复使用性，表明该纳米复合材料是一种高效的光催化剂，可积极用于处理工业废水。

    关键词： 快绿染料、金属氧化物、氧化石墨、光降解

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 紫外光照射下Ce-TiO2对硫化黑染料的光催化降解：去除效率及降解产物的鉴定

    摘要： 通过溶胶-凝胶法合成了TiO2和Ce-TiO2光催化剂，并采用多种技术进行了表征。铈的掺杂保持了锐钛矿相的形成，降低了带隙能量，并抑制了电子-空穴复合，从而提高了光催化响应。在H2O2存在下，研究了这些光催化剂在紫外光照射下降解硫化黑染料的活性，并评估了光催化反应参数。结果表明，在1% Ce-TiO2催化剂的最优条件下，硫化黑染料的脱色率达到92%。通过LC/MS鉴定了硫化黑染料的降解产物。

    关键词： 掺铈二氧化钛，光降解，液相色谱-质谱分析，硫化黑染料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 在Fe2O3表面负载碱性氢氧化物纳米颗粒以促进光催化活性

    摘要： 本研究通过负载碱性氧化物纳米颗粒对氧化铁(Fe2O3)进行表面改性，以探究表面相互作用对该材料光催化活性的影响。采用浸渍法分别用NaOH、KOH和CsOH负载0.05%、0.1%、0.4%和1 wt%的Fe2O3。在气相中以异丙醇(IPA)降解为丙酮为反应体系进行光催化性能评价。通过X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制备样品进行表征。光催化评价结果表明，在表面负载碱性氢氧化物可使Fe2O3的光活性提升至最佳程度。负载后Fe2O3光活性的增强可归因于表面化学反应以及光生电子从Fe2O3导带向碱性纳米颗粒的转移。此外，多电子氧还原作用也被认为是促进光催化反应的另一途径。

    关键词： 氢氧化铯，光催化，氢氧化钠，光降解，浸渍法，氢氧化钾，氧化铁(III)

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 球-花状Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米光催化剂的超声溶剂热法制备及其高效太阳光驱动降解抗生素四环素的活性

    摘要： 首次采用超声溶剂热法成功合成了具有不同质量百分比、作为I型异质结（实际表现为赝II型异质结）的Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米异质结构光催化剂。通过XRD、FESEM、EDX、DRS、BET-BJH和pHpzc等手段对不同Bi2O7Sn2/Bi7O9I3质量比的耦合纳米光催化剂进行了表征。在90分钟光照条件下评估了各纳米复合材料对四环素抗生素的光催化修复效果。结果表明：具有介孔结构和I型异质结特征（表现为高效太阳光驱动的赝II型异质结）的花球状Bi2O7Sn2(60)-Bi7O9I3(40)纳米光催化剂展现出最佳光催化效率，这归因于其适宜的光吸收范围、高电荷载流子分离效率及大比表面积提供的更多四环素分子吸附活性位点。进一步通过改变pH=6、催化剂投加量1 g/L、四环素浓度35 mg/L等参数实验，证实该体系具有最高活性。此外还研究了该光催化剂的循环使用性能及光降解强化反应机理。

    关键词： 声溶热法、水处理、抗生素四环素、光降解、Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米光催化剂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 过渡金属氧化物掺杂（Cr、Co、V）对TiO2在可见光下降解刚果红的光催化活性影响

    摘要： 对Cr、Co或V掺杂TiO?进行了对比研究。光催化剂采用溶胶-凝胶法合成。结果表明：Cr、Co和V掺杂剂分别在1%、4%和2%的掺杂量下引发了TiO?从锐钛矿相到金红石相的转变。此外，掺杂剂的引入使TiO?的吸收波长延伸至可见光区，从而成为可见光驱动的光催化剂。掺杂过渡金属在TiO?表面呈现不同氧化态。所制备的光催化剂用于刚果红的光降解测试，其中Cr掺杂TiO?（3%）因含有45%金红石相、降低的2.30 eV带隙能以及形成的Cr??（作为电子捕获剂延缓空穴-电子复合），表现出最佳光催化性能。

    关键词： 光降解、刚果红、过渡金属氧化物、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29