利用简便合成的ZnO和BaO@ZnO纳米颗粒对油砂工艺水中难降解有机物的光催化降解：氧化物耦合对降解动力学和毒性降低的影响

《ACS ES&T Water》：Photocatalytic Degradation of Recalcitrant Organics in Oil Sands Process Water Using Facile Synthesized ZnO and BaO@ZnO Nanoparticles: Impact of Oxide Coupling on Degradation Kinetics and Toxicity Reduction

油砂加工水（OSPW）中难降解有机物通过ZnO及BaO修饰ZnO纳米材料的光催化降解研究。采用化学沉淀法制备ZnO和2% mol Ba/Zn复合纳米材料，优化后太阳光驱动下实现97%的杂环酸降解率，优于纯ZnO的90%。主要活性物种为羟基自由基（?OH）、空穴（h?）和单线态氧（1O?），处理后的OSPW急性毒性、生物累积性和遗传毒性显著降低。该复合催化剂结构稳定，光响应优异，为可持续油砂废水治理提供新方案。

　　

随着人们对油砂工艺水（OSPW）有效处理的关注日益增加，高级氧化工艺（AOPs），尤其是基于半导体的光催化技术，作为一种具有前景、成本效益高且效率高的修复技术而受到重视。在本研究中，通过化学沉淀法合成了氧化锌（ZnO）和氧化钡改性氧化锌（BaO@ZnO）纳米材料，并优化了Ba与Zn的摩尔比以增强光催化活性。该研究利用通过化学沉淀法合成的氧化锌（ZnO）和复合BaO@ZnO纳米颗粒，探讨了其在太阳光作用下的光催化降解油砂工艺水中难降解有机化合物的能力。实验发现，当BaO与Zn的摩尔比为2%时，光催化性能得到显著提升，同时不会改变ZnO的晶体结构，且电子-空穴复合现象显著减少。在模拟太阳辐射条件下，2%的BaO@ZnO对典型环烷酸（O₂–NAs）的降解率达到了约97%，优于纯ZnO（约90%），并且对芳香族荧光物质的降解效果更佳。电子顺磁共振和清除剂实验表明，·OH、h⁺和¹O_{2是主要的反应物种。处理后，油砂工艺水的急性毒性、生物累积潜力及遗传毒性均显著降低。这些结果表明，BaO@ZnO是一种高效、稳定且对太阳光响应良好的光催化剂，适用于油砂工艺水的可持续修复和再利用。}