光电化学氧化/还原技术消除药物活性化合物的工程进展与前景

本综述聚焦光电化学(PEC)技术在消除药物活性化合物(PhACs)领域的最新进展，系统分析了光电极材料工程、氧化还原降解路径(如•OH、SO4•-)及系统规模化应用挑战，为开发高效低碳的水处理技术提供前瞻视角。

　　

章节亮点

光催化过程

光催化过程是废水处理中最受欢迎的高级氧化工艺(AOPs)类型之一，已引起广泛关注。当半导体受到能量高于其带隙的光源照射时，电子会从价带(VB)激发到导带(CB)，从而在价带留下高能空穴(h⁺)。只要光生电子和空穴的复合受到抑制，这些e^-和h⁺就能持续支持高级氧化反应。

掺杂二次元素

调整光催化剂的带隙能量并抑制光生电子(e^-)和空穴(h⁺)的复合，是开发高效光电催化剂用于降解有机污染物的重要途径。据报道，掺杂还能增强半导体材料的电学和结构特性。例如，用铝掺杂六方纤锌矿结构的氧化锌(ZnO)对材料的电导率和光催化活性均显示出积极影响。

未来展望

光电化学(PEC)系统在为高效降解污染废水中的各种有机化合物（如药物活性化合物PhACs）方面展现出巨大潜力。PEC技术更广泛应用的主要障碍是运营成本，主要涉及电极制备和处理过程中的电力消耗。为实现这一目标，需要遵循特定方向，包括增强光电极的性能。

结论

本手稿强调了光电化学技术在有效去除污染废水中的药物活性化合物(PhACs)方面的适用性。在这些过程中，电化学高级氧化过程(eAOPs)与光催化的耦合有望增加氧化物种（如•OH和•O^-₂）的种类和数量，从而提高降解效率。科学界的最新趋势聚焦于制备（光电化学）电极。