同时从水中去除E1,E2,EE2和levonorgestrel,使用固定在活性炭上的TiO2催化剂:流程优化,材料表征和对雌激素降低的评估
Marina M G Pastre1, Rodrigo Coutinho1, Marina Renno1
1Department of Sanitary and Environmental Engineering, Rio de Janeiro State University (UERJ), R. São Francisco Xavier, 524, CEP, Rio de Janeiro, RJ, 20550-900, Brazil.
这项研究开发了一种高效的TiO2活性碳复合物,用于通过吸附和光催化从水中去除雌激素激素. 优化的复合物显示了雌激素,雌激醇,乙烯基 Estradiol 和莱诺格斯特勒的高去除率,显著降低了雌激素活性.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 水处理技术水处理技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 水中的雌激素激素对水生生态系统和人类健康构成风险.
- 有效地去除内分泌干扰化合物对于环境保护至关重要.
研究的目的:
- 开发和优化TiO2活性碳复合物,同时去除关键雌激素激素.
- 为了评估水疗的联合吸附和可见光驱动的光降解过程.
主要方法:
- 使用中央复合可旋转设计 (CCRD) 来优化复合材料合成 (TiO2-AC百分比和化温度) 的实验设计 (DoE).
- 优化TiO2-AC15%-541复合物的应用在联合吸附-光催化工艺中.
- 进一步优化工艺参数,包括pH值,荷尔蒙负载比率和辐射强度.
主要成果:
- 在优化条件下,优化的TiO2-AC15%-541复合物实现了对雌激素 (99.8%),17β-雌激醇 (99.8%),17α-乙烯基 Estradiol (99.0%) 和Levonorgestrel (92.1%) 的高去除效率.
- 该过程导致总体雌激素活性降低了99.9%,由酵母雌激素选 (YES) 试验证实.
- 该复合材料在低激素度/负载比 (3.8 mg g-1) 和中等辐射强度 (41 W m-2 UV-A) 的情况下表现出高效的性能.
结论:
- TiO2-AC15%-541复合物是一种高效且具有潜在的成本效益的材料,用于从水中去除混合雌激素化合物.
- 联合吸附和光催化降解方法为先进的水处理提供了一个有希望的解决方案.
- 开发的材料显示出在环境修复中商业应用的巨大潜力.
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