利用Fe@Fe?O?纳米线优化光芬顿工艺以降解废水中的卡马西平

《Developmental & Comparative Immunology》：Optimization of Photo-Fenton Process with Fe@Fe?O? Nanowires for Carbamazepine Degradation in Wastewater

本研究系统评估了Fe@Fe?O?纳米线辅助光-Fenton工艺对卡马西平的降解效率。通过响应面法优化，在pH 4.9、UV强度2.3 mW/cm2等最佳条件下实现100%去除率，验证了该工艺作为高效高级氧化技术用于水污染治理的可行性。

　　

Farzaneh Mohammadi|Reza Jamshidi|Somayeh Rahimi

摘要

由于卡马西平（CBZ）的广泛使用及其对传统废水处理的抗性，这类药物污染物经常在水环境中被检测到。CBZ对生态和健康构成严重威胁，包括内分泌干扰和神经毒性。本研究系统评估了Fe@Fe?O?纳米线辅助的光芬顿工艺在水溶液中降解CBZ的效率。实验采用UV-C光反应器，在不同条件下进行：pH值（4–7）、CBZ浓度（7–15 mg/L）、催化剂用量（350–1050 mg/L）、反应时间（5–25分钟）、FeSO?·7H?O和H?O?的浓度，以及UV强度（0.15–0.45 mW/cm2）。样品制备采用分散液-液微萃取（DLLME）技术，随后通过高效液相色谱（HPLC）对CBZ进行定量分析。过程优化采用响应面方法（RSM）和Box–Behnken设计（BBD）进行。在pH值4.9、UV强度2.3 mW/cm2、H?O?浓度5.5 mg/L、FeSO?·7H?O浓度7.5 mg/L、催化剂用量758 mg/L以及反应时间15.2分钟的情况下，实现了最高的CBZ去除效率（100%）。结果表明，Fe@Fe?O?辅助的光芬顿工艺是一种高效的高级氧化技术，可用于从受污染的水中去除CBZ。此外，RSM-BBD模型成功优化了工艺参数，在最佳条件下实现了最高的降解效率。