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浙農(nóng)林大Nano Research：FeMn-OH-BC活化過氧單硫酸鹽高效降解四環(huán)素

基于生物炭（Biochar, BC）的過渡金屬催化劑已被確定為用于產(chǎn)生用于降解有機污染物的自由基的優(yōu)良過氧單硫酸鹽（peroxymonosulfate, PMS）活化劑。然而，由于自由基與共存陰離子之間的副反應(yīng)，自由基主導(dǎo)的PMS活化途徑嚴重限制了它們在廢水中有機污染物降解中的實際應(yīng)用。

基于此，浙江農(nóng)林大學(xué)余兵教授和方曉波副教授等人報道了一種雙金屬Fe/Mn負載的富羥基生物炭（FeMn-OH-BC），以通過非自由基主導(dǎo)的途徑激活PMS。

實驗測試發(fā)現(xiàn)，所制備的FeMn-OH-BC在pH=5至9的條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的四環(huán)素降解催化活性，在40 min內(nèi)去除了約85.0%的四環(huán)素。作者研究了各種陰離子（HCO₃^–、NO₃^–和H₂PO₄^–）影響的實驗表明，抑制作用可以忽略不計，這表明基于FeMn-OH-BC的PMS活化主要由非自由基途徑控制。

通過電子順磁共振測量和猝滅測試提供了直接證據(jù)，證實¹O₂是基于FeMn-OH-BC的PMS活化產(chǎn)生的主要活性氧物種。密度泛函理論（DFT）計算進一步表明，F(xiàn)eMn-OH-BC中的FeMn-OH位點是PMS活化的主要活性位點，與OH-BC位點相比，其對PMS具有更高的吸附能和更強的氧化活性。該工作為基于BC過渡金屬催化劑通過非自由基途徑驅(qū)動PMS活化提供了一條新途徑。

Nonradical-dominated peroxymonosulfate activation through bimetallic Fe/Mn-loaded hydroxyl-rich biochar for efficient degradation of tetracycline. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4640-8.

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4640-8.

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