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二氧化钛/碳点异相光催化臭氧氧化降解环丙沙星的研究：动力学、机理及降解路径分析
摘要： 本研究主要聚焦于模拟太阳光照射下，臭氧与含少量碳点（CDs）的TiO?通过光催化臭氧联合工艺降解环丙沙星（CIP）的机理探究。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和Zeta电位对制备的光催化剂进行理化性质表征。综合研究表明该工艺能有效去除CIP并高效产生活性物种（?OH、O???、h?等）。pH动力学模型发现：随着pH升高，光催化剂与CIP间的排斥力及羟基自由基（?OH）生成速率均增强，最终达到平衡并实现最大降解率。结果表明增强机制源于CDs上积累的光生电子经臭氧传递，持续产生h?、O???和O????；诟叻直婢分柿恳褐柿茫℉RAM LC-MS/MS）鉴定的中间产物，提出了CIP可能的降解路径。
关键词： 环丙沙星、活性物种、碳点、光催化臭氧氧化、转化途径
更新于2025-11-14 15:15:56
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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
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紫外/氯高级氧化工艺中环丙沙星降解：影响因素、机理与降解路径
摘要： 环丙沙星（CIP）是一种广泛使用的第三代氟喹诺酮类抗生素，常在污水处理厂中被检出。寻找有效去除废水中该物质的方法备受关注。紫外（UV）/氯高级氧化工艺（AOP）在微量污染物去除方面具有诸多优势。本研究探究了UV/氯工艺对CIP的降解效果：仅41.2%的CIP通过紫外光解在30分钟内降解，30.5%通过暗氯反应降解，而UV/氯工艺仅需9分钟即可降解98.5%的CIP。HCO3-对该体系中的CIP降解有显著抑制作用，NO3-和SO42-有轻微抑制，Cl-则抑制作用微弱。UV/氯工艺中CIP的降解主要归因于活性物质的攻击，研究分析了水合电子（eaq-）、羟基自由基（HO·）、氯原子（Cl·）及紫外光解的相对贡献。在中性水溶液条件下，CIP降解表现出最高的准一级反应速率常数，其中水合电子贡献最大，其次是氯原子、羟基自由基和紫外光解。研究鉴定了中间产物与副产物并提出了降解路径，进一步评估了总有机氯（TOCl）和生物毒性。实际水体中CIP与天然有机物（NOMs）被高效去除，表明UV/氯工艺对含CIP废水处理具有应用潜力。
关键词： 高级氧化工艺、紫外/氯工艺、紫外光解、活性物种、废水、环丙沙星
更新于2025-09-10 09:29:36
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分层多孔氧化锌/石墨相氮化碳微球中的II型异质结促进光催化活性
摘要： 石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种可见光响应半导体。然而，其低导电性和光生电子-空穴对的高复合率限制了其在光催化领域的应用。本研究设计并合成了具有II型异质结的分级多孔氧化锌/石墨相氮化碳（ZnO/g-C3N4）微球，通过提高电荷分离效率实现了罗丹明B（RhB）的高效降解。紫外-可见吸收光谱、Mott-Schottky曲线及价带X射线光电子能谱证实了ZnO纳米晶体与g-C3N4纳米片间形成了II型异质结。结果表明，当醋酸锌二水合物与g-C3N4质量比为1.5时制备的1.5-ZnO/g-C3N4复合材料展现出最高的光催化活性，其稳定性良好且光催化降解速率显著优于纯g-C3N4和纯ZnO。此外，研究证实?O2-和h+是ZnO/g-C3N4降解RhB过程中的主要活性物种。
关键词： 活性物种、异质结、光催化活性、分级多孔结构、ZnO/g-C3N4
更新于2025-09-10 09:29:36
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含100至10000 ppm空气杂质的大气压氦气容性放电全局模型
摘要： 氦气是常用于冷大气压等离子体（CAPs）的工作气体，通常与其他气体（如氧气和氮气）混合以提高其反应活性。这些等离子体中常存在空气，既可能是作为前驱体有意引入，也可能因在开放大气环境中运行而被困系统内。无论何种情况，微量空气的存在都会显著改变等离子体成分，进而影响其应用效果。本文建立了He+Air CAPs的全局模型，包含59种组分和866个体积反应，并采用新的边界条件处理等离子体与周围空气界面间的质量传输。研究获得了反应性物种密度及功率耗散特性随空气浓度（100至10000 ppm）的变化规律：随着空气浓度升高，主导阳离子从O2+依次转变为NO+和NO2+，主导阴离子从O2-依次转变为NO2-和NO3-，主导基态活性氧物种从O变为O3，主导基态活性氮物种从NO变为HNO2；O2(a)是丰度最高的亚稳态物种，在所有研究空气浓度下其密度均比其他亚稳态物种高数个数量级；由于等离子体的负电性特征，离子焦耳加热效应显著，当空气浓度超过1000 ppm时会导致电子密度快速下降。论文讨论了O、O2-、O3、OH、H2O2、NO、HNO2、HNO3等重要生物相关活性物种的生成与损耗路径，并对比了He+O2、He+H2O、Ar+Air及纯空气等离子体中的差异?；谀Ｄ饨峁岢霭?7种组分和109个体积反应的简化化学模型，在保持模拟精度误差不超过两倍的前提下大幅降低计算负荷，该简化模型更易于集成到多维流体模型中，用于研究He+Air CAPs的时空演化过程。
关键词： 氦气，简化化学模型，活性物种，全局模型，冷大气等离子体，功率耗散，空气杂质
更新于2025-09-04 15:30:14