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基于蒙特卡罗模拟、人工智能和机器学习的三维电化学处理外来染料废水的建模与优化
摘要 本研究研究了三维电化学工艺对外来化合物纺织废水中甲基橙 (MO) 染料污染物的脱色性能。采用具有强氧化电位的电化学技术处理纺织染料，并采用附加吸附技术有效去除废水中的染料污染物。在电流密度为 15 mA/cm 2、能耗为 3.62 kWh/kg 和电流效率为 79.53% 的情况下，MO 去除率约为 98%。在电流密度为 15 mA/cm 2 时，50 mg/L MO 污染物迅速矿化，半衰期为 4.66 分钟。此外，在三维电化学反应器中对石墨插层化合物 (GIC) 进行电极化，以增强直接电氧化和 . OH 的生成，从而提高协同处理效率。利用人工智能（AI）和机器学习（ML）技术，如人工神经网络（ANN）、支持向量机（SVM）和随机森林（RF）算法，对MO污染废水的脱色进行了优化。统计指标表明，模型的优越性顺序为：ANN>RF>SVM>多元回归。人工神经网络（ANN）和随机森林（RF）方法对工艺参数的优化结果表明，电流密度为15 mA/cm 2、电解时间为30分钟、初始MO浓度为50 mg/L是维持电化学反应器电流和能源效率的最佳操作参数。最后，蒙特卡洛模拟和敏感性分析表明，ANN的预测效率最好，不确定性和变异性水平最低，而随机森林的预测结果略好。
轮烷环促进 DNA 模板分子染料聚集体的斜向堆积并延长其寿命
分子激子在自然和人工光收集、有机电子学和纳米级计算中起着核心作用。分子激子的结构和动力学对每种应用都至关重要，它们敏感地受分子堆积的控制。脱氧核糖核酸 (DNA) 模板化是一种强大的方法，它可以通过亚纳米级定位分子染料来实现受控聚集。然而，需要对染料堆积进行更精细的亚埃级控制，以针对特定应用定制激子特性。在这里，我们表明，将轮烷环添加到用 DNA 模板化的方酸菁染料中，可以促进难以捉摸的倾斜堆积排列，并具有非常理想的光学特性。具体而言，这些方酸菁：轮烷的二聚体表现出具有近乎等强度激子分裂吸收带的吸收光谱。理论分析表明，这些跃迁本质上主要是电子跃迁，并且仅在较窄的堆积角度范围内具有相似的强度。与方酸二聚体相比，方酸：轮烷二聚体还表现出更长的激发态寿命和更少的结构异质性。本文提出的方法可能普遍适用于优化激子材料，以用于从太阳能转换到量子信息科学的各种应用。
ERDC/EL SR-24-4“使用罗丹明水示踪剂 (RWT) 染料改善浸没式除草剂的应用”
多年来，惰性荧光染料罗丹明水示踪剂 (RWT) 一直广泛应用于淡水水生系统中，以量化大量水交换模式和作为水下除草剂运动的示踪剂。这种染料在水中溶解度高且可检测性强 (<0.01 μg/L)，非常适合用于示踪工作。联邦指导方针将饮用水入口处的 RWT 水溶液浓度限制为 <10 μg/L。事实证明，低浓度的这种染料对水生生物和人类无害，而且价格相对便宜。自 1991 年以来，工程师研究与发展中心 (ERDC) 的研究人员一直使用 RWT 来模拟 12 个以上州的大型水动力系统中的水性除草剂应用。此类模拟通过将原位水交换过程与适当的除草剂选择和施用率联系起来，提高了除草剂处理的有效性。了解这些参数对于减少环境敏感环境以及饮用水和灌溉取水口周围的除草剂暴露至关重要。基于数据的水交换模式估计通常可以成功实现水下除草剂应用——既对目标植物有效，又对非目标植物的伤害有限。使用 RWT 染料模拟水下除草剂应用是实验和操作环境中重要的预测和实时工具。
开发一种新颖的吸附剂：RGO/FE3O4/ZRO2纳米复合材料用于Terasil黑色染料去除
在这项研究中，探索了由RGO，Fe 3 O 4和ZRO 2 NP组成的三元纳米复合材料的合成和表征。纳米复合材料可能有助于从水溶液中去除Terasil Black Dye，在这种情况下对纺织业非常重要。纳米复合材料是通过共沉淀法合成的，并与ZRO 2 NP进行了物理键合。X射线衍射（XRD），场发射扫描电子显微镜（FESEM）和能量分散X射线（EDX）分析用于揭示纳米复合材料的结构特性，表面形态和元素组成。从这些信号中，可以推断出存在一个无定形相，如各种晶格平面的强峰位置所示。FESEM图像显示出不规则的粒子形状，并注意到聚集。EDX分析已被用来确认存在成分元素的存在。Giles所说的吸附等温线显示了S形，这意味着染料离子垂直于纳米复合材料的表面。在这些放热吸附过程中，物理较高的体温占优势。此过程遵循Freundlich等温模型，表明在分析吸附数据后存在异质表面积。在此模型中，建议进行化学和物理吸附，随着温度范围的相对贡献的变化而发生。这些发现对RGO /FE 3 O 4 /ZRO 2纳米复合材料具有重要意义，以进行废水处理优化，因为它们阐明了这些材料上染料吸附的动力学和热力学。
使用一种新型的基于天然聚合物的絮凝剂从废水中去除纺织染料：合成，表征和评估PE
a b s t r a c t天然聚合物的絮凝剂已成为废水处理替代Fe和基于Al的凝结剂和基于合成聚合物的絮凝剂的有前途的选择。这项研究引入了一种新型的絮凝剂，即STC-EGDMA-CTS，可以充当凝血剂和絮凝剂。获得了STC-EGDMA-CTS的特征，并使用UV可视分光光度计方法评估了其从废水中消除纺织染料的有效性。STC：CTS质量比从0.5 g-g -1的变化增加了Zeta电位值和STC-EGDMA-CTS的产量百分比从23.1到46.4 mV和15.64 mV和15.64％，分别为15.64％至59.93％。具体而言，分别由91.01、92.26、92.84和80.85％的STC：CTS质量比为0.5、1、2和4 G-G -1的STC EGDMA-CTS从废水中除去了纺织品染料。但是，STC：CTS质量比为8 g g -1的STC-EDGMA-CTS只能删除少于20％。去除染料的STC-EGDMA-CTS性能也受废水，STC-EGDMA-CTS剂量和沉积时间的初始pH的影响。表征和絮凝测试结果表明，STC-EGDMA-CTS絮凝的可能机制是电荷中和，吸附和聚合物间链接。
固体二氧化硅纳米颗粒作为水性介质中荧光方染料的载体：迈向分子工程方法
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光活化的Xanthone（PAX）染料可实现定量，双色和活细胞MINFLUX纳米镜
单分子定位概念minflux引发了对流体浮动器的特征的重新评估，以实现纳米尺度分辨率。minflux纳米镜检查受益于时间控制的荧光（“ on”/“ o实易”）的照片处理。与不可逆的切换行为结合在一起，预计本地化过程将简单地转化为高度效率和定量数据分析。最近报道的光活性黄酮（PAX）染料的电势被认为扩展了Minflux所用的分子开关列表，其561 nm激发量超过了荧光蛋白mmaple。通过分析内源标记的核孔复合物的有效标记效率，在定量比较了PAX 560，PAX + 560和MMAPLE的MINFLUX定位成功率。PAX染料被证明优于mmaple，并且与通常用于单分子定位显微镜的最佳可逆分子开关相提并论。此外，引入了理性设计的PAX 595，用于补充基于光谱分类的双色561 nm minflux成像，以及在快速实时的cell Minflux Imflux Imflux Imflux Imflux Imaging中展示了基于光谱分类的PAX分类和pax光化的确定性，不可逆性和不依赖性的pax光化性质。PAX染料满足了Minflux对每个标签位置的强大读数的需求，并填充了专用于561 nm Minflux成像的可靠的流体团。
使用高效 Mg/S 共掺杂 TiO2 纳米粒子增强亚甲蓝染料的可见光光催化降解
(VB) 移至导带 (CB)，在 VB 中产生空穴 (h +)。Mg 和 S 掺杂剂产生窄带隙，使得在相似能量下更容易区分光诱导电荷载流子。因此，在相似能量下更容易分离光诱导电荷载流子 (Singaram et al., 2017)。Mg 和 S 离子既充当电子受体又充当供体，将成功抑制电荷复合并产生更具反应性的物种以促进 MB 降解。由于
tulsi蜂蜜合并CEO2纳米复合材料用于染料降解，抗氧化剂和环状伏安传感器研究
本研究涉及通过反流方法的Tulsi Honey掺杂氧化葡萄岩（TH/CEO 2）的便利合成。使用UV-可见，FTIR，TEM和XRD技术对样品进行表征。使用TH/CEO 2在RH-B（Rhodamine b）染料上实施了光催化研究，并在80分钟后显示了95％的降解，在反应的一阶动力学速率和半寿命（t 1/2）周期为42.58分钟。使用镍网状电极在1 M KCL溶液中分析Th掺杂的CEO 2的氧化还原行为，表明电化学特性（例如电容（CSP），扩散系数（D）和可逆性（ER））的氧化还原行为显着改善。使用环状伏安法检测制备的纳米复合材料来检测Hg +2和Pb +2离子的传感器活性。在这里，Hg +2和Pb +2传感器使用准备好的材料展示了更好的传感特性。生成的TH/CEO 2使用2,2-二苯基丙烯酰氢羟基（DPPH）自由基表现出88％的自由基清除活性，IC50值为339.449 mg/ml。