可见光增强钛电凝聚技术高效去除溶解性有机磷：自生金红石光催化剂的低成本水处理新策略

本文推荐一种创新的可见光增强钛电凝聚（EC）技术，通过自生金红石型TiO2光催化剂高效降解2-氨基乙基膦酸（AEP）等有机磷（OP）。研究证实，在可见光（670 Lux）和NaCl电解质中，该技术通过直接氧化、•OH/RCS（活性氯物种）间接氧化及光催化协同作用，实现>94%的OP去除率，成本仅0.304 USD/m3，为污水处理提供绿色经济解决方案。

　　

亮点

• 可见光（670 Lux）显著提升钛电凝聚（Ti EC）对AEP的降解效率

• NaCl电解质中生成的活性氯物种（RCS）和Ti³⁺缺陷协同增强氧化能力

• 自生金红石型TiO₂（带隙2.65 eV）实现高效可见光催化

主要化学试剂

实验所用分析级试剂详见支持信息（Text S1）。

实验装置与流程

批次实验采用圆柱形反应器（内径12 cm），以恒电流模式处理1 L废水。LED光源置于EC装置上方，通过控制电流密度（CD）和电解质类型（如NaCl/NaNO₃）评估性能。

可见光对Ti EC去除AEP的影响

对比Fe/Al EC，Ti EC在10-20 A/m²高CD下表现优异。可见光照射使AEP去除率提升至>90%，归因于Ti絮体中的空位簇和Ti³⁺缺陷（通过正电子湮灭寿命和XPS证实）。EPR测试揭示了•OH和RCS的关键作用。

结论与展望

该技术可同步去除sRP（可反应磷）和sNRP（非反应磷），对实际水样处理效率>87%，且成本低廉，为有机磷污染控制提供新思路。未来需优化光源配置以提升工程适用性。