蓝光LED驱动的光电催化去除水中萘普生：动力学及主要副产物

摘要： 我们在此证明了在FTO上合成的ZnO/TiO2/Ag2Se薄膜复合材料通过可见光光电催化（PEC）降解水溶液中药物萘普生的可行性。实验采用100 mL含5 mg L-1药物和50 mM Na2SO4的自然pH值溶液，使用以铂丝为阴极、该复合材料为光阳极并暴露于36 W蓝光LED灯的电解池。在+1.0 V/Ag|AgCl阳极电位下电解210分钟后实现完全降解，这源于通过直接阳极水放电和光生空穴介导的水氧化形成的羟基自由基的氧化作用。萘普生浓度较高时降解速率降低，但由于涉及羟基自由基的副反应减缓，处理效率反而提高。在含氯介质中，该光阳极表现出强大的活性氯生成能力，有助于目标分子的氧化。对处理后溶液的LC-QToF-MS分析揭示了四种主要萘系副产物的生成，由此提出了萘普生的初始降解路径。