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菌糠水提液对马铃薯致病疫霉的抑制机理

中国农业科技导报 2024年第5期26卷 129-137页

作者：莫雯婧陈洪森桂芳泽洪慈清蔡鑫铠关雄潘晓鸿福建农林大学植物保护学院闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室生物农药与化学生物学教育部重点实验室福州350002

菌糠是菌菇生产后残留的物质,含有丰富的无机盐和有机质等成分。利用热水浸提法制备香菇菌糠水提液(water extract from spent mushroom substrate,WESMS),通过紫外分光光度计和Zeta电位及粒径仪对其紫外吸收情况、表面电荷和水中分散... 详细信息

菌糠是菌菇生产后残留的物质,含有丰富的无机盐和有机质等成分。利用热水浸提法制备香菇菌糠水提液(water extract from spent mushroom substrate,WESMS),通过紫外分光光度计和Zeta电位及粒径仪对其紫外吸收情况、表面电荷和水中分散粒径进行表征,采用平板渗透法及十字交叉测量直径法计算WESMS对致病疫霉的抑制率,利用光学显微镜和扫描电镜观察病原菌细胞形态的损伤程度,并采用琼脂糖凝胶电泳法分析WESMS对致病疫霉DNA的影响。结果表明,WESMS在紫外线A(UVA,315~400 nm)、B(UVB,280~315 nm)和C(UVC,100~280 nm)波段均有吸收,在水中的分散粒径为3649.27 nm。抑菌试验表明,WESMS对病原菌的生长具有抑制作用,随着提取液体积百分浓度的增加,抑制效果更明显,在高体积百分浓度(6.25%WESMS)作用下对病原菌的抑制率近100%。经WESMS处理后病原菌的菌丝更加扭曲、扁平,且褶皱明显增多,表明WESMS可对细胞造成明显破坏;WESMS处理组的DNA条带亮度暗于对照组,损伤程度与WESMS体积百分浓度呈正相关。研究结果为菌糠的资源化利用及其对马铃薯晚疫病的有效防治提供科学依据和技术支撑。

关键词：香菇菌糠马铃薯晚疫病致病疫霉抗菌机理

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不同原材料生物炭基渗融尿素肥的养分迁移转化机制研究

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华南农业大学学报 2024年第2期45卷 237-246页

作者：王明峰高振楠向艾华任永志王智宇蒋恩臣华南农业大学材料与能源学院/农业农村部能源植物资源与利用重点实验室广东广州510642

【目的】研究对比不同原材料生物炭基渗融尿素肥(Biochar-based infiltrated urea fertilizer,BIUF)的成肥及养分释放特性,探讨渗融法制肥中生物质种类、热解温度、表面官能团含量对肥料颗粒释放机制的影响,为BIUF缓释性能的进一步优化... 详细信息

【目的】研究对比不同原材料生物炭基渗融尿素肥(Biochar-based infiltrated urea fertilizer,BIUF)的成肥及养分释放特性,探讨渗融法制肥中生物质种类、热解温度、表面官能团含量对肥料颗粒释放机制的影响,为BIUF缓释性能的进一步优化提供理论指导。【方法】以稻壳炭(Husk biochar,HB)、松子壳炭(Pine nut biochar,PNB)、油茶壳炭(Oil-tea biochar,OTB)、花生壳炭(Peanut biochar,PB)和尿素颗粒为原料,采用渗融法制备BIUF,利用万能压力试验机、扫描电子显微镜、热重分析仪和傅里叶红外光谱仪对其成型特性和养分迁移机制进行研究。【结果】生物炭颗粒的表观形貌及孔壁厚度影响BIUF的物理性能,与易碎薄片化的生物炭颗粒相比,蜂窝状的生物炭颗粒结构更利于提高BIUF的物理机械性能,抗破碎性能提升1.7~2.3倍。生物炭表面的官能团含量影响BIUF的缓释性能,炭表面的—COOH、—C=O和—OH等官能团与尿素生成稳固的化学态尿素,而链式脂肪醇上的—OH与尿素发生醇解反应,造成BIUF肥力下降,释放周期缩短40%~50%。蜂窝状的稻壳炭孔隙结构复杂、含氧官能团丰富以及链式脂肪醇含量低,所制备的花生壳炭基渗融尿素肥具备优异的抗破碎性能,养分释放周期延长90%以上,具备良好的释放性能。【结论】不同生物炭独特的理化性质具备良好的养分吸附性,通过提高热解温度、延长热解时间可提升生物质材料的炭化程度,所制备的BIUF具备优异的物理性能以及一定的缓释性能,对农业的可持续发展具有积极影响。

关键词：生物炭渗融炭肥释放特性迁移转化机制

CuMn_(2)O_(4)/石墨炔S型异质结上锚定氧化助催化剂促进曙红敏化光催化析氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 88-103页

作者：杨成李鑫李梅梁桂杰靳治良北方民族大学化学与化学工程学院宁夏太阳能化学转化技术重点实验室国家民委化学工程与技术重点实验室宁夏银川750021 华南农业大学能源植物资源与利用农业农村部重点实验室生物质工程研究所广东广州510642 湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室湖北襄阳441053

半导体光催化剂有效的电荷分离及利用是光催化制氢的关键.单一半导体催化剂由于光生电子-空穴对的快速复合导致低的光催化活性,构建异质结是提高光生电荷分离以及电子转移效率的有效方法.此外,助催化剂的引入同样能够促进光催化剂表面... 详细信息

半导体光催化剂有效的电荷分离及利用是光催化制氢的关键.单一半导体催化剂由于光生电子-空穴对的快速复合导致低的光催化活性,构建异质结是提高光生电荷分离以及电子转移效率的有效方法.此外,助催化剂的引入同样能够促进光催化剂表面电子和空穴的分离,并且其协同效应可促使更多载流子流向相应的助催化剂位点而增强光催化性能.因此,同时构建异质结及合适的氧化位点成为解决光生电子-空穴对有效分离及利用的重要研究方向.本文报道了一种同时构建S型异质结和氧化位点促进CuMn_(2)O_(4)光生电子-空穴对有效分离及利用的可行性策略.虽然在制备CuMn_(2)O_(4)的过程中通过调控制备温度能够自身诱导生成具有氧化能力的Mn_(2)O_(3)来作为氧化位点,但是只存在氧化位点时不能很好地克服光生电子-空穴对的重组现象而导致光催化活性较低.基于此,本文巧妙地利用CuMn_(2)O_(4)自身诱导生成氧化位点的特性并引入石墨炔还原端而构建S型异质结,在氧化位点及S型异质结同时存在的情况下增强光生电子的有效转移.此外,在自身诱导生成氧化位点和S型异质结的协同作用下,促进了复合光催化剂中的光生电子和光生空穴精确定向迁移到相应的还原位点和氧化位点.傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱证实成功制备了石墨炔.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM)等结果表明,成功制备了600-CuMn_(2)O_(4)/GDY-40%(6-CG-40%)样品(600°C焙烧,石墨炔质量百分含量为40%).经过组分优化的复合光催化剂6-CG-40%的催化性能达到1586.54μmol g^(‒1)h^(‒1),是CuMn_(2)O_(4)(106.73μmol g^(‒1)h^(‒1))和石墨炔(70.57μmol g^(‒1)h^(‒1))产氢活性的13.86倍和21.48倍高.利用UV-vis光谱、电化学性能和接触角测试等分析6-CG-40%复合光催化剂产氢性能提升的原因,并通过密度泛函理论计算和相关实验表征验证Mn_(2)O_(3)作为氧化助催化剂的合理性.结果表明,原位诱导生成的Mn_(2)O_(3)氧化助催化剂和引入石墨炔构建的S型异质结有效抑制了光生电子-空穴对的复合,从而优化了光生载流子转移效率,最终增强了曙红敏化6-CG-40%光催化析氢性能.综上所述,在控制诱导因子原位生成Mn_(2)O_(4)氧化助催化剂的基础上引入石墨炔还原端构建了S型异质结,在助催化剂与异质结两者的协同作用下极大程度地改善了光生电子-空穴对的严重复合现象,这项工作为解决光催化制氢领域中制约光催化剂制氢能力的关键问题提供了可行性思路.

关键词：石墨炔氧化助催化剂电荷分离 S型异质结光催化制氢

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荔枝种质资源抗寒性综合评价

果树学报 2024年第3期41卷 403-425页

作者：张晓婷庄赟董嘉辉周碧燕农业农村部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室·华南农业大学园艺学院广州510642 广东省荔枝工程技术研究中心广州510642

【目的】对91份荔枝(Litchi chinensis Sonn.)种质进行抗寒性综合评价,筛选相对抗寒性强的荔枝种质,为荔枝耐寒育种和各地区荔枝引种提供理论依据。【方法】分别在自然低温前和自然低温后对91份荔枝种质进行采样,测定PSⅡ最大光化学量... 详细信息

【目的】对91份荔枝(Litchi chinensis Sonn.)种质进行抗寒性综合评价,筛选相对抗寒性强的荔枝种质,为荔枝耐寒育种和各地区荔枝引种提供理论依据。【方法】分别在自然低温前和自然低温后对91份荔枝种质进行采样,测定PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、相对含水量(relative water content,RWC)、相对电导率(relative electrical conductivity,REC)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和脯氨酸(proline,Pro)含量等5个指标,利用隶属函数分析和主成分分析对各项生理生化指标进行综合评价,最后通过灰度关联计算和聚类分析将荔枝种质抗寒性进行排序分类。【结果】(1)低温对Fv/Fm、RWC、REC、MDA和Pro含量有显著影响,这5个指标是评价荔枝种质抗寒性较理想的生理指标。(2)将91份荔枝种质分为高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ),共5类。【结论】依据荔枝种质综合评价结果,筛选出大锦钟、陈紫和紫娘喜为相对抗寒性强的荔枝种质,可将其作为后续耐寒育种的种质资源,与具有其他优质性状的荔枝种质结合,获得抗寒性强的优质荔枝种质资源。

关键词：荔枝自然低温生理生化指标综合评价

生防菌剂与噻唑膦减量配施对番茄根结线虫及根际土壤微生物的影响

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植物保护 2024年第3期50卷 155-164页

作者：李成江谢小林陈猛周莲刘玉敏王勇朱红惠广东省科学院微生物研究所华南应用微生物国家重点实验室农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室农业农村部农业微生物组学重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室广州510070 广东博沃特生物技术有限公司韶关512000 华南农业大学园艺学院广州510642

减少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号’为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根... 详细信息

减少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号’为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根际土壤微生物的影响。结果表明:噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理后,土壤中的根结线虫数量和番茄根系的根结指数相比单独使用噻唑膦或生防菌剂及清水处理均显著降低,番茄移栽后60 d,根结线虫减退率为49.61%,根结指数为32.50,防治效果达64.77%。与仅用噻唑膦处理相比,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理还显著增加了番茄根际土壤中可培养细菌、放线菌数量及微生物的总量,其中细菌和放线菌数量较仅用噻唑膦处理增加76.21%和47.96%,微生物总量增加69.60%。此外,放线菌门、子囊菌门的相对丰度也显著增加,而酸杆菌门和芽胞杆菌门的相对丰度则正好相反。无论使用生防菌剂还是噻唑膦减量配施生防菌剂均显著增加了番茄根际土壤中髌骨细菌门、浮霉菌门和木霉属的相对丰度,但仅使用噻唑膦处理则显著降低了木霉属的相对丰度。综上,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂可通过增加番茄根际土壤中可培养微生物数量及放线菌门和木霉属等有益微生物的丰度来提高对番茄根结线虫的防效。

关键词：农药减量噻唑膦生防菌剂根际土壤微生物根结线虫

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MXene基阻燃环氧复合材料的制备及性能

工程塑料应用 2024年第1期52卷 51-58页

作者：于光徐长安高志强深圳职业技术大学深圳518055 华南农业大学生物基材料与能源教育部重点实验室广州510642 中山火炬职业技术学院广东中山528436

为提升环氧(EP)树脂的阻燃性,首先采用三聚氰胺-甲醛预聚体(MF)原位功能化MXene纳米片制备了纳米阻燃填料(MF@MXene),随后将MF@MXene加入到EP树脂中,以4,4’-二氨基二苯基甲烷为固化剂,进一步研制了MXene基阻燃环氧复合材料。使用傅里... 详细信息

为提升环氧(EP)树脂的阻燃性,首先采用三聚氰胺-甲醛预聚体(MF)原位功能化MXene纳米片制备了纳米阻燃填料(MF@MXene),随后将MF@MXene加入到EP树脂中,以4,4’-二氨基二苯基甲烷为固化剂,进一步研制了MXene基阻燃环氧复合材料。使用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和能谱分析等手段分别表征了MXene和MF@MXene的化学结构、微观形貌和元素含量。采用拉伸试验机和锥形量热测试仪分别测试了复合材料的力学性能和阻燃性能。结果表明,MF@MXene可以显著改善MXene在环氧树脂中的分散性并提升EP复合材料的力学性能和阻燃性能。当MF@MXene的添加质量分数为2.0%时,EP复合材料的拉伸强度高达82.5 MPa,相比纯EP提升了20.2%;其热释放率峰值、总热释放量、烟雾释放率峰值和总烟雾释放量分别下降了36.99%,10.31%,25.81%,3.97%,展现出优异的力学和阻燃性能。

关键词：环氧树脂 MXene 阻燃复合材料锥形量热

噻吩基二维共价有机框架中的拓扑结构诱导局部电荷极化促进光催化制氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 225-236页

作者：白浚贤沈荣晨梁桂杰秦朝朝许第发胡浩斌李鑫华南农业大学生物质工程研究院农业部能源植物资源与利用重点实验室广东广州510642 湖北文理学院低维光电材料与器件重点实验室湖北襄阳441053 河南师范大学物理学院红外材料与光谱测量及应用重点实验室河南新乡453007 长沙大学应用环境光催化重点实验室湖南长沙410022 陇东学院石油化工学院陇东油气资源高效利用重点实验室甘肃庆阳745000

共价有机框架(COFs)是近年来新兴的一类多孔聚合物,在气体吸附、传感器、能源转换和光/电催化等领域表现出较大的应用潜力.然而,欲实现多样化的应用需求常需要对其结构进行合成后改性,这在单一步骤中难以实现.二维亚化学计量共价有机框... 详细信息

共价有机框架(COFs)是近年来新兴的一类多孔聚合物,在气体吸附、传感器、能源转换和光/电催化等领域表现出较大的应用潜力.然而,欲实现多样化的应用需求常需要对其结构进行合成后改性,这在单一步骤中难以实现.二维亚化学计量共价有机框架(2D-SSCOFs)因其独特的周期性官能团和保持结晶性及孔隙率的能力,成为COFs功能化的新途径.然而,已报道的2D-SSCOFs多具有相同的拓扑结构以及弱电荷极化等问题,限制了其应用潜力.因此,开发具有新颖拓扑结构的2D-SSCOFs对于实现更前沿的功能至关重要.窄带隙噻吩是有机半导体材料的常见单元,它们可以显著地调控共价聚合物骨架的电子和化学环境.本文通过5,5',5''-(苯-1,3,5-三基)三(噻吩-2-甲醛)(TT-3CHO)与4,4',4'',4''-(芘-1,3,6,8-四基)四苯胺(PY-4HN2)的席夫碱缩合反应合成具有大表面积和高结晶度的亚胺连接的新型2D-SSCOF(PTT-COF).噻吩环中2,5位之间的键的弯曲角度使得PTT-COF具有新型的2D亚化学计量拓扑结构,并呈现出非中心对称的优势极化结构.在使用有机空穴传输配体(二茂铁甲醛,FC)精确修饰和Pt作为助催化剂时,PTT-COF-FC体系在可见光照明下表现出较高的析氢产率(79.610 mmol g^(-1) h^(-1)).同时,在420 nm波长的光照下,2 mg的光催化剂表观量子效率达到1.72%.此外,经过24 h循环稳定性测试,PTT-COF-FC体系的活性没有明显下降.为了深入研究PTT-COF-FC体系的高效的产氢机制,通过X射线衍射、红外和固体碳谱等对PTT-COF-FC体系的组成和结构进行分析,确定了PTT-COF-FC的成功合成.通过瞬态吸收、变温荧光和理论计算等研究了材料的激子解离和载流子转移行为.结果表明,得益于独特的富含噻吩的结构设计以及有机空穴传输配体的修饰作用,PTT-COF-FC展现出高效的激子解离和丰富的自由电荷载流子特性.综上所述,本文设计和合成了一种新型PTT-COF光催化材料,其独特的二维亚化学计量拓扑结构和显著的局部电荷极化特性赋予了材料良好的光催化性能.实验和理论研究表明,PTT-COF中的非中心对称拓扑结构和噻吩单元的引入,有效扩展了π离域,进而诱导了局部极化并抑制了激子效应,从而大幅提高了光催化效率.此外,通过二茂铁甲醛的后修饰,结合这些独特的结构特性,PTT-COF在光催化析氢反应中表现出高活性和出色的长期耐久性.本文的研究不仅为设计和构建具有独特结构的新型2D-SSCOF提供新思路,也为构建具有丰富光催化功能的材料开辟了新途径.

关键词：光催化产氢电荷分离亚化学计量共价有机框架拓扑结构激子效应

4-(4-乙酰氧基苯基)-2-丁酮在实蝇防控中的研究与应用进展

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昆虫学报 2024年第6期67卷 850-871页

作者：刘旭祥季清娥福建农林大学生物防治研究所联合国粮农组织/国际原子能机构实蝇防控中国合作中心教育部生物农药与化学生物学重点实验室闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福州350002

实蝇分布范围广泛,寄主种类多样,危害十分严重,经济损失巨大,对其防治的时间紧迫性与经济重要性与日俱增。检验检疫及农业、物理、化学和生物防治都是常见的实蝇害虫防治方法。能够刺激实蝇行为反应的引诱剂作为一种高效环保的害虫防治... 详细信息

实蝇分布范围广泛,寄主种类多样,危害十分严重,经济损失巨大,对其防治的时间紧迫性与经济重要性与日俱增。检验检疫及农业、物理、化学和生物防治都是常见的实蝇害虫防治方法。能够刺激实蝇行为反应的引诱剂作为一种高效环保的害虫防治策略在实蝇防治体系中占有重要地位。按照不同分类标准,实蝇引诱剂既可以分为性诱剂、食诱剂和植物源诱剂;又可以分为雄性实蝇引诱剂和雌(双)性实蝇引诱剂。其中,雄性实蝇引诱剂特异性强、效果显著。1960年首次报道雄性实蝇引诱剂4-(4-乙酰氧基苯基)-2-丁酮(诱蝇酮)对实蝇的显著吸引效果以来,它一直被用于监测和诱捕靶标实蝇。应用于调查监测时,诱蝇酮可以与多种类型的诱芯与诱捕器一起使用,实现效能最大化。诱蝇酮不仅可以单独使用引诱实蝇,而且可以与其他诱剂与菌液等混配使用。而且,诱蝇酮在发挥其基础引诱功能的同时,还会影响靶标实蝇的行为和生理以及非靶标昆虫的生存。因此,本文重点从调查监测、引诱灭杀、吸引取食、对非靶标昆虫影响等方面对诱蝇酮在实蝇害虫防治中的研究和应用进展进行综述,并对实蝇害虫诱饵站引诱防治与害虫自动测报的发展,诱捕的影响因素与引诱剂在害虫综合防治中的作用等做出合理展望,以期为实蝇害虫引诱技术的研究提供理论基础。

关键词：实蝇防治雄性引诱剂 4-(4-乙酰氧基苯基)-2-丁酮诱蝇酮

构筑可持续生物炭修饰钨酸铋复合光催化剂实现基于增强电荷转移效应的高效水净化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 169-184页

作者：周恒张蕊岳彩燕吴旭严琼王昊张衡马天翼贵州大学精细化工研发中心生物质资源综合利用国家地方联合工程实验室绿色农药与农业生物工程教育部重点实验室绿色农药全国重点实验室贵州贵阳550025 沈阳药科大学制药工程学院辽宁沈阳110036 皇家墨尔本理工大学澳大利亚墨尔本

近年来,全球环境问题日趋严峻,水体中的农药污染愈发严重,亟待解决.光催化作为一种绿色高效的技术,在环境修复领域具有较高的应用价值.然而,光生载流子的快速复合和电荷利用效率低是制约光催化效率的关键问题.生物炭(BC)是一种新兴的碳... 详细信息

近年来,全球环境问题日趋严峻,水体中的农药污染愈发严重,亟待解决.光催化作为一种绿色高效的技术,在环境修复领域具有较高的应用价值.然而,光生载流子的快速复合和电荷利用效率低是制约光催化效率的关键问题.生物炭(BC)是一种新兴的碳质材料,来源于可持续利用的生物质废物,因其出色的吸附能力在污染物去除方面备受关注.因此,设计并开发功能化改性的BC基复合光催化剂,有望快速修复农药污染,推动高效、可持续的光催化污水净化技术的发展.本文首先以木屑生物质为原料,在厌氧条件下热解制备了不同氮含量掺杂的BC(Nx-BC,x代表尿素与BC的质量比).然后,以乙二醇为溶剂,将Nx-BC与Bi2WO6前驱体溶液混合,通过溶剂热反应制备一系列Bi2WO6/氮掺杂BC复合材料(BWO/Nx-BC),并用于可见光照射下光催化降解毒死蜱(CPs)农药.X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外光谱等结果表明,成功制备了BWO/Nx-BC复合材料.紫外-可见漫反射光谱结果表明,BWO/Nx-BC能有效吸收可见光,结合X射线光电子能谱分析,确定了其导带和价带位置.特别是,氮掺杂后的BWO/N3-BC在电子导电性提高的同时,还保持了良好的吸附性能,有效避免了光生载流子的重组.通过光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了光催化剂的载流子分离和重组行为.结果表明,BWO/N3-BC表现出较好的光催化降解效率,仅需0.5 h即可降解99.0%的CPs,其降解速率分别是纯BWO和纯N3-BC的2.91倍和12.13倍.BWO/N3-BC复合材料在8次循环使用后仍保持稳定.同时,考虑到真实水体环境的复杂性,本文还系统地探讨了不同操作参数对光催化降解活性的影响.自由基清除实验和电子顺磁共振结果表明,该反应的关键活性物质有•O_(2)^(-)、•OH和h^(+),其中•O_(2)^(-)是最主要的活性物质,并结合实验结果推测了BWO/N3-BC吸附-光降解的协同增效机制.利用高效液相色谱-质谱技术研究了CPs的降解中间体,提出了三种可能的降解途径,并对每种途径进行了详细分析.最后,通过生态毒性试验(大肠杆菌的培养)和毒性评估软件工具对CPs及其中间体的潜在生态毒性进行了系统评估.综上所述,本文通过直接煅烧辅助溶剂热法成功制备了BC基光催化剂,并揭示了其促进CPs光降解的机理,这为环境可持续的光催化循环经济提供了参考,也为光催化技术与废弃生物质高值利用相结合,实现环境修复开辟了新思路.

关键词：光催化生物炭 Bi_(2)WO_(6) 毒死蜱毒性评价