氮、磷共摻花粉衍生碳材料活化過一硫酸鹽降解鹽酸四環素

葉 幸

（武漢工程大學化學與環境工程學院，湖北 武漢 430000）

引言

近年來，新興污染物造成的環境污染受到了廣泛的關注。許多新出現的污染物是有毒的、持久性的和非生物降解的，如藥物和個人護理產品（PPCPs）、內分泌干擾化學品（EDCs）和其他頑固的有機化合物[1]。該污染物排入水體后會對水環境產生不利影響。抗生素是一類典型的PPCPs，而鹽酸四環素（TC）則是臨床醫學和畜牧業中最常使用的抗生素之一[2]，在水環境中，由于其高水溶性、較強的細菌抗性、明顯的生態毒性和潛在的致癌性，對生態環境和人類健康構成了重大威脅[3]。因此，通過技術手段減少甚至消除環境中殘留的鹽酸四環素刻不容緩。

一般PPCPs 的去除技術包括膜分離、吸附方法、高級氧化工藝（AOPs）等[4]。在這些技術中，AOPs已被證明可以有效地降解水中的有毒有機污染物。與傳統的AOPs（如Fenton 技術）相比，基于過硫酸鹽活化的AOPs 受到了廣泛的關注。這是因為，過硫酸鹽激活產生的SO4-·比·OH 具有更高的氧化還原電位（2.5 V～3.1 V）和更長的壽命（30 μs～40 μs）[5]。目前，已有研究證實通過活化過一硫酸鹽（PMS）可以有效去除抗生素[6]。無金屬碳材料作為一種很有前途的高效催化劑已作為PMS 的活化劑而被廣泛開發[7-9]。摻雜多個雜原子則可以發揮其協同作用，進一步優化碳材料的催化活性從而提升活化過硫酸鹽處理水中有機污染物的性能。Li 等[10]以ZIF-8 作為碳基質和氮源的雙重前體，以PA 作為磷源制備了氮磷共摻雜碳材料NPC-12，NPC-12/PMS 可以在30 min 內降解98%苯酚，性能遠優于ZIF-8 衍生的NC 活化劑。……