光辐照增强可再生碳催化性能：通过光催化氧化过程实现有机污染物修复与细菌抑制及能量评估

本文综述了光辐照与热解可再生碳（AC）的有效结合，通过光催化氧化过程（AOP）生成活性氧物种（如OH•和O2?），用于高效去除酚磺酞（PSN）和溴酚磺酞（BPSN）等有机污染物，并抑制大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）活性。研究通过吉布斯自由能（ΔG）等能量评估证实了该策略在环境修复与生物防护方面的应用潜力。

　　

亮点 (Highlights)

材料 (Materials)

使用了酚磺酞（PSN, C₁₉H₁₄O₅S）和溴酚磺酞（BPSN, C₁₉H₁₀Br₄O₅S）、本地采集的废弃工艺材料、氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）、大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）、胰蛋白酶大豆琼脂（TSA）、胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）、乙醇、甲醇、丙酮、二甲基亚砜（DMSO）、格里斯试剂、四氧化锇（OsO₄·H₂O）、磷酸盐缓冲盐水（PBS）、硝酸钠（NaNO₃）等。

X射线衍射 (XRD)

活性碳（AC）在光辐照下用于去除水污染物，其晶体结构如图1所示。AC在衍射角2θ为26.33° (002)、35.28° (202) 和44.45° (420) 处出现对应峰（参考ICSD-00-023-1898），如图1a所示。在去除BPSN后，观察到AC的结晶度，其对应峰位于26.20° (002)、29.07° (221)、35.62° (202) 和43.14° (420)，如图1b所示。

结论 (Conclusions)

本研究探讨了光辐照增强可再生碳活性位点的最佳组合，通过光催化氧化过程实现污染修复和细菌抑制。废弃材料通过热解过程回收，其表面积在光辐照从水（H₂O）中产生的羟基自由基（OH•）和超氧阴离子（O₂^?）作用下得到增强，从而在去除PSN和BPSN过程中发挥作用。然而，过氧化氢（H₂O₂）和氮氧化物（NO_x）的浓度在光辐照下降低，这些物质被用于氧化过程。