编号：CYYJ04247
篇名：氢氧化钴/生物炭活化过氧乙酸降解水中抗生素
作者：孙丰宾 杨旭东 李璠 乔林 刘文
关键词： 生物炭 氢氧化钴 过氧乙酸 抗生素 密度泛函理论计算
机构： 中国气象局北京城市气象研究院 中国科学院大气物理研究所 北京大学环境科学与工程学院 北京大学国家环境保护河流全物质通量重点实验室
摘要： 通过对非均相复合催化剂进行合理的电子结构调控,可有效促进界面电荷分离和转移,进而提升催化剂的性能。近年来,以生物炭(BC)基材料活化过氧乙酸[CH3C(O)OOH,PAA]的非均相高级氧化工艺因能产生多种活性氧物种(ROS)而备受关注。采用一种简易的共沉淀法合成了Co(OH)2纳米颗粒修饰的生物炭材料(h-Co/BC),并将其应用于活化PAA降解水中的典型抗生素四环素(TC)。实验结果表明h-Co/BC在pH=7条件下,7 min内可实现对初始浓度为10µmol/L的TC的完全降解去除。自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)分析表明,该非均相体系中主要的ROS为烷氧基自由基,包括CH3COO·、CH3COOO·、·OH和1O2。材料表征结合密度泛函理论计算表明,Co(OH)2纳米颗粒成功地负载于生物炭上,Co 3d带中心更靠近费米能级,利于电子的定向迁移,进而被PAA捕获,随后PAA裂解生成ROS。该研究可为非均相PAA高级氧化技术中功能材料的研发提供新的理念。
