編號：CYYJ04247
篇名：氫氧化鈷/生物炭活化過氧乙酸降解水中抗生素
作者：孫豐賓 楊旭東 李璠 喬林 劉文
關(guān)鍵詞： 生物炭 氫氧化鈷 過氧乙酸 抗生素 密度泛函理論計算
機構(gòu)： 中國氣象局北京城市氣象研究院 中國科學(xué)院大氣物理研究所 北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 北京大學(xué)國家環(huán)境保護河流全物質(zhì)通量重點實驗室
摘要： 通過對非均相復(fù)合催化劑進行合理的電子結(jié)構(gòu)調(diào)控,可有效促進界面電荷分離和轉(zhuǎn)移,進而提升催化劑的性能。近年來,以生物炭(BC)基材料活化過氧乙酸[CH3C(O)OOH,PAA]的非均相高級氧化工藝因能產(chǎn)生多種活性氧物種(ROS)而備受關(guān)注。采用一種簡易的共沉淀法合成了Co(OH)2納米顆粒修飾的生物炭材料(h-Co/BC),并將其應(yīng)用于活化PAA降解水中的典型抗生素四環(huán)素(TC)。實驗結(jié)果表明h-Co/BC在pH=7條件下,7 min內(nèi)可實現(xiàn)對初始濃度為10µmol/L的TC的完全降解去除。自由基猝滅實驗和電子順磁共振(EPR)分析表明,該非均相體系中主要的ROS為烷氧基自由基,包括CH3COO·、CH3COOO·、·OH和1O2。材料表征結(jié)合密度泛函理論計算表明,Co(OH)2納米顆粒成功地負(fù)載于生物炭上,Co 3d帶中心更靠近費米能級,利于電子的定向遷移,進而被PAA捕獲,隨后PAA裂解生成ROS。該研究可為非均相PAA高級氧化技術(shù)中功能材料的研發(fā)提供新的理念。
