基于生物光谱技术结合多元统计分析的消毒效果快速评价方法

利用傅立叶变换红外光谱研究了次氯酸钠、过氧化氢和紫外线对革兰氏阴性大肠杆菌(Escherichia coli)和革兰氏阳性海氏肠球菌(Enterococcus hirae)的生物学效应。结果表明:细菌失活和光谱变化之间存在显著的相关性,而且不同消毒剂和细菌引起的效果曲线也明显不同。革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌更容易受消毒剂的影响。NaClO对膜透性、蛋白质和脂类氧化的生物效应最为显著,其次是H_(2)O_(2)光解产生的HO·自由基的氧化效应,最后是紫外辐射对DNA的损伤作用。研究结果为了解消毒过程的生物效应提供了新的见解,并为优化消毒过程、确保水安全提供了科学依据。

多酸掺杂Bi_(2)O_(3–x)/Bi光催化剂用于高效可见光催化降解四溴双酚A和NO去除

四溴双酚A(TBBPA)是一种重要的塑料添加剂和阻燃剂,广泛用于树脂、塑料、胶黏剂以及涂料中.它不仅是持久性的机污染物,还是一种内分泌干扰物,具有免疫毒性、神经毒性和细胞毒性.NO_(x),特别是NO,是主要的大气污染物之一,是形成PM2.5的重要前体,也容易引起酸雨,引发光化学烟雾、臭氧损耗、温室效应等,严重危害生态环境和人类健康.光催化技术以太阳能为驱动力,被认为是高效去除各种环境污染物的有效策略之一.但目前报道的光催化剂,大多仅适用于特定条件下单一污染物的高活性去除,严重限制了其发展,难以满足日益复杂的多功能环境净化需求.因此,设计廉价、高效、稳定的广谱光催化剂对拓展光催化的应用具有重要意义.廉价的铋基半导体光催化剂具有良好的可见光吸收能力,被认为是有前景的高效可见光催化剂之一.其中,Bi_(2)O_(3)作为组成最简单的铋基光催化剂,因其无毒、可见光催化活性好、稳定性好而备受关注.同时,其价带是由O 2p以及Bi 6s轨道杂化而成,有利于光生载流子在体相中的迁移,增强导电性.但Bi_(2)O_(3)在实际应用中仍面临着氧化还原活性不足和光生载流子分离效率低等问题,限制了其应用.因此,对Bi_(2)O_(3)进行修饰和调控,以增强其光催化活性,拓展其应用范围,成为推动Bi_(2)O_(3)光催化剂实用化的关键和挑战.本文通过简单的静电纺丝/煅烧/原位NaBH_(4)还原方法,制备了一系列多阴离子[PW_(12)O_(40)]^(3–)(PW_(12))掺杂的Bi_(2)O_(3–x)/Bi光催化剂PW_(12)@Bi_(2)O_(3–x)/Bi-n(PBOB-n,其中n为NaBH_(4)的用量,n=6,12,18,24和48 mg).在该复合光催化剂中,PW_(12)的掺杂可以有效地调节Bi_(2)O_(3–x)的电子结构,并改善其氧化还原性能.同时,PW_(12)作为电子浅阱,还可以促进光生载流子的分离.此外,金属Bi纳米粒子与PW_(12)@Bi_(2)O_(3–x)之间良好的肖特基结进一步加速了光生载流子的分离.这些因素的协同作用使PBOB-n表现出良好的光催化活性,其中,PBOB-18光催化活性最好,在可见光照射下催化TBBPA降解率达93.7%,较Bi_(2)O_(3)活性高4.4倍.此外,PBOB-18表现出较高的光催化去除NO活性,在30 min内去除率达到83.3%,是目前活性较高的Bi基光催化剂之一.本文还结合实验结果提出了PBOB-18高效光催化去除TBBPA和NO的可能机理.综上,本文为低成本、高效、稳定和多功能光催化剂的设计提供了一定参考。