一个太阳能流光反应器用于从水产养殖废水中去除抗生素,使用TiO₂/碳量子点

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 废水中的抗生素污染是抗菌素耐药性 (AMR) 的主要驱动因素,这是一个重大的全球健康问题.
• 对于流动反应器中抗生素的太阳光降解,特别是光催化剂的理解有限.
• 光催化为太阳能驱动的废水中抗生素去除提供了一种可持续的方法.

研究的目的:

• 在流动反应堆中研究硫法 (SDZ) 和氧林酸 (OXA) 的太阳光降解.
• 为了评估碳量子点 (CQD) 与二氧化 (TiO2) 作为抗生素去除光催化剂的有效性.
• 评估水矩阵 (淡水与水) 对光催化降解效率的影响.

主要方法:

• 进行了太阳流通管状反应堆实验.
• 研究了SDZ和OXA的光降解与或没有TiO2 / CQDs (4% w/w) 光催化剂.
• 模拟淡水 (PBS) 和水 (SSS) 被用作废水矩阵.
• 评估了紫外线能量消耗和处理废水的抗菌活性.

主要成果:

• TiO2 / CQDs在太阳辐射下显著增强了SDZ和OXA的光降解.
• 使用光催化剂去除SDZ (<4kJ L−1) 和OXA去除 (<5kJ L−1在PBS中,~15kJ L−1在SSS中) 需要较低的紫外线能量.
• 光催化处理有效地消除了两种抗生素在两种水基质中的抗菌活性.

结论:

• 流动模式中的TiO2/CQDs光催化是一种高效和可持续的方法,用于从水产养殖废水中去除SDZ和OXA.
• 这种方法有助于通过对抗生素污染的废水进行处理来缓解AMR.
• 开发的光催化系统显示出对废水处理中的现实应用的希望.