环境室在非均相类芬顿催化材料领域取得研究进展

近日，环境室在针对水体中难降解抗生素去除的非均相类芬顿催化材料开发方面取得新进展。研究成果以“Activation   of  peroxymonosulfate  by   an  Enteromorpha    prolifera   derived  biochar  supported  CoFe2O4  catalyst  for  highly  efficient  lomefloxacin  hydrochloride  degradation  under  a  wide  pH  range”（浒苔生物炭/CoFe2O4复合材料在广泛pH范围内活化过一硫酸盐降解盐酸洛美沙星）为题于2023年4月11日在线发表于工程技术领域知名期刊《Separation  and  Purification  Technology》（中科院1区Top期刊，IF=9.136）上（https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123846）。 环境室王勋亮为该论文第一作者，环境室马宇辉高级工程师和天津大学海洋科学与技术学院张辰副教授为该论文共同通讯作者。

盐酸洛美沙星（LMH）作为一种氟喹诺酮类抗生素在治疗各种细菌感染方面发挥着重要的作用， LMH在水中溶解度较高，其化学稳定性较好，生物可降解性较差，在地表水、地下水甚至饮用水中都能检测到LMH，对人类健康和生态环境安全构成潜在威胁。因此，迫切需要开发一种高效的处理工艺来去除水生环境中的LMH。

高级氧化技术（AOPs）被广泛认为是一种去除水中难降解有机物的有效方法。基于钴/铁氧化物纳米材料的非均相高级氧化技术具有优异的污染物降解性能和磁分离特性，但其相对较窄的pH适用范围限制了其实际应用。此外，钴/铁氧化物纳米颗粒表面能较高，易发生团聚现象，严重削弱了此类材料的催化性能。

针对上述难题，环境室将钴/铁复合材料与浒苔生物炭进行复合，通过调节催化剂的等电点以提高催化剂对活化剂或污染物的吸附能力进而拓展催化剂的pH适用范围，同时为海洋生物质绿潮浒苔的的资源化提供了可行的途径。在该工作中，钴/铁氧化物/浒苔生物炭复合催化剂在pH=3~11的范围内对LMH展现了优异的催化性能，且载体和活性成分之间存在显著的协同作用。本研究为针对水中难降解有机物去除的非均相催化材料的研发提供了新的思路。

本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央级公益性科研院所基本科研业务专项资金（重点团队、博士启动基金）等项目的资助。

图. (a)复合材料SEM；(b)复合材料TEM；(c)复合材料VSM及磁分离性能；(d)复合材料pH耐受范围；(e)三种材料Zeta电位；(f)三种材料矿化率。