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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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基于紫外LED的高级氧化工艺中扑热息痛降解的比较：反应动力学、自由基贡献、降解途径及急性毒性评估
摘要： 基于紫外发光二极管（UV-LED）的高级氧化工艺（AOPs），包括UV-LED/氯胺（UV-LED/NH2Cl）、UV-LED/过氧化氢（UV-LED/H2O2）和UV-LED/过硫酸盐（UV-LED/PS），被用于扑热息痛（AAP）的去除。结果表明，与单独使用UV照射和氧化剂相比，这些复合工艺能有效降解AAP。三种UV-LED基AOPs中AAP的降解顺序为：UV-LED/PS > UV-LED/H2O2 > UV-LED/NH2Cl，并遵循准一级动力学。降解速率常数（kobs）随氧化剂投加量增加而升高，但过量投加会降低AAP降解效率。羟基自由基（HO?）、硫酸根自由基（SO4??）和氯自由基（Cl?）与AAP反应的二级速率常数分别为5.15×109、7.66×109和1.08×1010 M?1 s?1。中性条件下，UV-LED/NH2Cl体系中UV-LED、HO?和Cl?对AAP降解的贡献率分别为4.21%、60.15%和35.64%；而UV-LED/PS体系中UV-LED、HO?和SO4??的贡献率分别为2.09%、22.84%和75.07%。相关活性物种的贡献度呈现pH依赖性。天然有机物（NOM）、氯离子（Cl?）、碳酸氢根（HCO3?）和硝酸根（NO3?）对三种复合工艺中的AAP降解具有不同抑制作用。实际水体中，三种UV-LED基AOPs对AAP的降解均受到显著抑制。此外，还鉴定了中间产物并提出了三种工艺的可能降解路径。采用费氏弧菌进行的急性毒性生物测试表明，UV-LED/PS工艺在降低反应后AAP溶液急性毒性方面比UV-LED/H2O2和UV-LED/NH2Cl更有效。综合比较，UV-LED/PS是三种UV-LED基AOPs中降解AAP最有效的工艺。
关键词： 急性毒性、速率常数、基于紫外发光二极管的先进氧化工艺、降解途径、对乙酰氨基酚
更新于2025-09-23 15:21:01
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AIP会议录[作者 2018年第三届国际科学与技术工程会议(ISTEC) - 材料化学 - 马来西亚槟城(2018年4月17-18日)] - 煅烧温度对掺铁TiO2颗粒特性及声光催化活性的影响
摘要： 本研究采用溶胶-凝胶法，以钛酸四丁酯和九水合硝酸铁为前驱体，制备了3 wt%铁掺杂二氧化钛颗粒。将制备的样品分别在200、400、600和800°C下煅烧2小时。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)表征了煅烧温度对铁掺杂TiO2组成、结构和形貌的影响。FESEM图像显示，煅烧温度从200°C升至800°C时，颗粒尺寸从34 nm增大至148 nm。同时，XRD结果表明煅烧温度超过600°C的催化剂中存在金红石相。通过紫外光(UV)和超声波辐照进行扑热息痛的声光催化降解实验，研究了煅烧温度对铁掺杂TiO2催化活性的影响。在所有煅烧催化剂中，Fe-TiO2-600因同时含有锐钛矿和金红石混合相而获得最高降解效率(74%)。这证明煅烧温度是影响声光降解过程中铁掺杂TiO2催化剂特性与催化活性的关键参数。
关键词： 对乙酰氨基酚、声光催化、热处理、掺铁二氧化钛、特性
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用太阳光照射负载Ag、Au和Pt的TiO?对扑热息痛进行光催化降解
摘要： 在光催化水处理领域，采用太阳光替代紫外线照射具有可持续性和可行性优势。本研究通过水悬浮体系，考察了负载贵金属（Ag/TiO?、Au/TiO?和Pt/TiO?）的TiO?催化剂在太阳光下对常用解热镇痛药对乙酰氨基酚（AP）的光催化降解（PCD）。研究发现，在不同操作条件（包括pH值、表面活性剂和药物辅料）下，TiO?表面负载的贵金属能增强AP的降解效果，但与紫外光相比，模拟太阳光和直射太阳光下的AP降解速率常数较低。紫外光及模拟太阳光条件下AP的降解途径虽不完全相同，但均遵循相似反应机制，通过竞争途径生成羟基化中间体（如4-乙酰氨基间苯二酚（4-AR）、4-乙酰氨基邻苯二酚（4-AC）和对苯二酚（HQ））。根据Langmuir-Hinshelwood模型，AP的PCD符合准一级动力学特征。负载贵金属（Ag、Au和Pt）的TiO?光催化剂可有效应用于太阳光和紫外光条件下的水体AP降解。
关键词： 太阳能、羟基自由基、贵金属、对乙酰氨基酚、二氧化钛
更新于2025-09-23 08:26:39
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阳光诱导下高效碳掺杂二氧化钛（CTiO2）纳米颗粒对扑热息痛的光催化降解
摘要： 通过溶胶-凝胶法成功合成了碳掺杂二氧化钛（CTiO2）光催化剂。采用X射线衍射、布鲁诺尔-埃米特-泰勒比表面积（SBET）、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱、X射线能谱（EDS）、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对CTiO2的晶体结构、表面形貌及光学性能进行了表征。研究了该合成光催化剂在紫外光和自然阳光照射下对水溶液、海水和污染海水中对乙酰氨基酚（AMP）的光催化降解效果。与纯TiO2相比，CTiO2在对乙酰氨基酚光催化去除方面的优势显著。同时考察了催化剂投加量、AMP初始浓度和溶液pH值等优化条件以实现高效光催化去除。当催化剂用量为2.0 g L?1、pH为7时获得最高降解率。动力学结果表明，CTiO2对AMP的光催化降解符合准一级反应动力学。
关键词： 光催化降解、海水、CTiO2、纳米颗粒、对乙酰氨基酚、阳光
更新于2025-09-24 00:13:56
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二氧化硅-碳量子点修饰的二氧化钛作为日光驱动光催化剂用于减少水环境中的对乙酰氨基酚
摘要： 研究人员发现水生环境中的药品化合物（如对乙酰氨基酚）可能危害人类健康后，已将其列为环境问题。光催化降解技术作为极具前景的废物处理方法，通常采用二氧化钛（TiO2）。但TiO2存在光吸收范围窄和电荷复合速率快等缺陷，导致光催化活性不佳。本研究通过简易混合方法，将稻壳衍生的硅-碳量子点（Si-CQDs）负载于TiO2基质中以克服这些局限。系统研究了不同掺杂量下TiO2的转化过程及Si-CQDs的引入效果，发现1 wt%的Si-CQDs掺杂量能使复合材料的催化效能最大化。在日光照射下，该1 wt% Si-CQDs/TiO2复合材料可在240分钟内完全降解5 mg/L的对乙酰氨基酚（比纯TiO2快33.3%）。其优异性能源于表面Si-CQDs的双重作用：既作为光敏剂拓宽TiO2的光吸收范围（紫外-可见漫反射光谱证实带隙能从3.20 eV降至3.12 eV），又作为电子捕获剂延长电荷分离寿命；同时光致发光光谱和氮气吸附等温线表明Si-CQDs使材料比表面积增大17%。该Si-CQDs/TiO2复合材料还展现出良好稳定性，有利于未来开展药品废物处理。
关键词： 阳光、光催化剂、二氧化钛、对乙酰氨基酚、碳量子点、药物
更新于2025-09-19 17:13:59
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低频拉曼分光光度计：具有宽激光照射样品的制药分析工具
摘要： 本工作描述了一种拉曼分光光度计的光学配置方案，该方案可将激光光斑尺寸在3至3000微米范围内调节，同时保持高拉曼光子通量并支持短积分时间采集。此外，该仪器能检测斯托克斯与反斯托克斯侧的10至2000 cm?1中低频振动范围光谱。该新型光学配置的特点在于无需使用分束器来重定向散射光至探测器（此举会损耗激光功率）。通过化学计量模型预测多晶型物与辅料混合物中不同活性药物成分(API)的浓度，以及采用高光谱成像分析API混合物，评估了该拉曼分光光度计的定量与定性分析性能。这种新光学配置展现出制药用途的多功能性，既适用于常规拉曼测量，也可用于表面增强拉曼散射(SERS)，在药物表征或原料与工艺质量控制等应用中发挥作用。
关键词： 拉曼分光光度计，仪器设备，大面积照明，低频，对乙酰氨基酚
更新于2025-09-11 14:15:04
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紫外光和紫外激活污泥法对水溶液中扑热息痛的降解
摘要： 对乙酰氨基酚（N-乙酰对氨基酚，APAP）是全球治疗常见病症最常用的解热镇痛药之一。近期研究发现，APAP频繁出现在废水排放物和地下水中，对环境构成潜在风险。现有APAP消除方法工艺复杂且成本高昂。本研究通过紫外线-C（UV-C）辐照及UV-C联合活性污泥（UV/AS）处理考察APAP降解效果，以评估其在污水处理中的应用潜力。结果表明：在720分钟辐照期内，UV-C辐照使APAP降解效率超过52%，降解速率达0.0012–0.0013 min?1，而初始APAP浓度对降解速率仅产生微弱影响；但UV/AS处理的APAP降解速率是单纯UV-C处理的9.6倍，在相同紫外辐照周期内实现99%的降解效率。研究进一步发现，APAP光解效率在经灭菌处理的活性污泥中显著高于未灭菌活性污泥。此外，活性污泥与腐殖酸过量投加均会抑制APAP光解效率。
关键词： 对乙酰氨基酚、光解、紫外线/活性污泥、紫外线-C、药品和个人护理用品
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过液相等离子体法制备Gd-La共掺杂TiO2复合材料及其作为可见光光催化剂的应用
摘要： 采用液相等离子体（LPP）反应对TiO?进行Gd和La共掺杂，制备出在可见光区具有优异光活性的光催化剂。以六水合氯化钆和七水合氯化镧为前驱体，在多晶TiO?粉末中掺入Gd?O?和La?O?颗粒。通过LPP反应用稀土元素掺杂TiO?降低了带隙，其中Gd-La共掺杂TiO?光催化剂（GLTP）的带隙最低。掺杂Gd或La的TiO?光催化剂的光降解效率均优于纯TiO?，但在紫外和可见光源下GLTP的光降解效率均为最高。对乙酰氨基酚（APAP）最终通过在GLTP表面生成的羟基自由基（HO?）作用，经对硝基苯酚、氢醌和羟基氢醌等中间体分解为CO?和H?O。
关键词： 液相等离子体、钆镧共掺杂二氧化钛光催化剂、带隙能、对乙酰氨基酚、光催化活性
更新于2025-09-10 09:29:36
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紫外/氯高级氧化工艺对扑热息痛的降解：影响因素、析因设计与中间产物鉴定
摘要： 采用低压汞灯与氯联用（UV/氯）这一新兴高级氧化工艺（AOP），考察不同运行条件下对乙酰氨基酚（PRC）的降解效果。结果表明，由于高活性物质（?OH、?Cl和ClO?）的重要贡献，UV/氯工艺比UV/H2O2工艺或单独氯化的对乙酰氨基酚去除速率更快。通过准一级动力学准确测定了对乙酰氨基酚降解速率常数（kobs）。kobs值受氯投加量、溶液pH值、紫外强度及共存天然有机物等运行条件的显著影响。运用响应面法对四个独立变量（次氯酸钠、紫外、pH和DOM）进行优化，建立了预测和优化UV/氯工艺中PRC去除运行条件的数学模型。通过液相色谱-高分辨质谱联用技术检测到20种主要转化产物结构。
关键词： 对乙酰氨基酚、响应面法、紫外/氯、转化产物、反应动力学
更新于2025-09-09 09:28:46