γ/UV辐射协同过氧化氢强化降解活性紫1染料(RV-1)的效能与机制研究

针对纺织废水中有毒染料的污染难题，研究人员创新性地采用γ/UV辐射耦合H2O2的高级氧化工艺(AOPs)，系统考察了pH、染料浓度等因素对活性紫1(RV-1)降解的影响。研究发现6 kGy γ辐射联合H2O2可实现97%的降解率，其机制源于羟基自由基(•OH)的高效生成，为工业废水处理提供了新方案。

　　

随着纺织工业的快速发展，含有偶氮结构的合成染料通过废水排放对生态系统构成严重威胁。活性紫1(RV-1)作为典型的蒽醌类染料，不仅阻碍水体透光性影响水生生物链，其致癌性(Carcinogenic)和致突变性(Mutagenic)更直接危害人类健康。传统生物降解法对这类难降解有机物效率低下，而吸附、混凝等物理方法则面临二次污染风险。在此背景下，Harris Textiles所在的研究团队在《Radiation Physics and Chemistry》发表的研究，为这一环境难题提供了创新解决方案。

研究团队采用紫外分光光度计(U-2001 Hitachi)测定λ_max，通过控制不同辐射剂量(1-6 kGy)和H₂O₂浓度(35% w/w)，系统比较了UV和γ辐射对100-200 ppm RV-1染料的降解动力学。实验设置180分钟时间梯度，监测溶液pH变化及降解中间产物，揭示了自由基主导的氧化机制。

材料与方法
通过UV/Vis光谱确定RV-1特征吸收峰为545 nm，建立标准曲线用于定量分析。分别考察单一辐射及联合H₂O₂体系下，不同初始浓度染料的降解动力学。

Impact of UV irradiation
UV单独作用180分钟时，100/150/200 ppm染料的降解率分别为58%/49.1%/43%，证实浓度效应抑制光子利用效率。引入H₂O₂后反应速率显著提升，100分钟内降解率提高19-25%，验证了式(1)中•OH的协同作用：H₂O₂ + UV→ 2 OH^•。

Gamma radiation efficacy
γ辐射展现出更强的穿透力和能量转化效率，6 kGy剂量下三种浓度染料的去除率达70.1-84%。结合H₂O₂时，通过式(3)(4)产生额外•OH：H₂O₂ + e^-_aq → •OH + OH^-，使100 ppm染料降解率突破97%。

Conclusion
研究证实γ/H₂O₂组合是最优处理方案，其优势体现在：①辐射诱导水合电子(e^-_aq)与•H转化为•OH，提升自由基利用率；②降解过程中pH下降证实生成了小分子有机酸；③6 kGy即可实现近完全矿化。该技术为工业废水处理提供了高效、低成本的绿色解决方案，特别适用于难降解有机污染物的深度处理。