双氯芬酸（DCF）是全球消耗量最大的非甾体抗炎药之一，在水环境中广泛检出，对水生生物具有慢性肾脏毒性。传统的生化法对其去除率低，高级氧化法可以有效降解DCF。光电催化（PEC）技术是将光催化和电催化集成在同一电极上，通过在光阳极上施加一个小正偏压，可以有效抑制光生电子-空穴对的复合，极大提高光生空穴（h⁺）和表面产生的羟基自由基（·OH）的浓度，从而大幅提升对有机物的矿化速率。TiO₂纳米管阵列因其高度有序的管状结构、大的比表面积和直接的电子传输通道，是理想的光阳极基底。通过修饰窄带隙的Fe₂O₃纳米颗粒，可以进一步拓宽其光吸收范围至可见光区，并改善其表面电荷转移能力。

  本研究制备了Fe₂O₃/TiO₂纳米管阵列光阳极。在优化的制备条件下，Fe₂O₃纳米颗粒均匀地沉积在TiO₂纳米管口和管壁。在施加+0.5V vs. SCE的正偏压和AM 1.5模拟太阳光照射下，Fe₂O₃/TiO₂光阳极对DCF（10mg/L）的PEC降解速率常数是单独光催化和单独电催化过程之和的2.6倍，展现出显著的协同效应。自由基捕获实验表明，在PEC体系中，h⁺、·OH和超氧自由基（O₂·⁻）均参与了DCF的降解，而h⁺的贡献最为主要。这与ESR检测到强烈的DMPO-·OH和DMPO-O₂·⁻信号相吻合。

  LC-MS/MS鉴定出了DCF在PEC降解过程中的8个主要中间产物，据此推演了DCF的降解路径主要包括：羟基化、C-N键断裂脱氯、和环化。采用费氏弧菌的急性毒性测试表明，DCF原溶液的发光抑制率为65%，在PEC处理的前30分钟内，由于产生了某些毒性较高的芳香族中间产物，溶液的毒性短暂升高至75%。但随着处理时间延长至120分钟，这些中间产物进一步被矿化，溶液毒性显著下降至15%以下。该研究结果提示，应用PEC技术处理含DCF废水时，须保证充足的降解时间以消除中间产物的潜在风险，实现真正意义上的无害化。

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