信阳师范大学姬亚军团队ET&I: 氮化碳纳米管限域纳米Fe0催化剂促进过一硫酸盐活化去除四环素

本研究由信阳师范大学姬亚军团队开展，旨在解决纳米零价铁（Fe0）在活化过一硫酸盐（PMS）降解有机污染物时易氧化和团聚的问题。通过合成氮化碳纳米管限域纳米Fe0催化剂（Fe0@NC），显著提升了催化性能。实验结果表明，Fe0@NC-10催化剂在最优条件下5分钟内可去除86%以上的四环素（TC），表观速率常数高达1.81 min⁻¹。该体系在不同pH和共存离子条件下表现出优异的稳定性。机理研究揭示了Fe0、Fe-Nx和石墨氮协同活化PMS生成高价铁氧物种和单线态氧，从而实现TC的高效降解。此外，降解过程中产生的中间产物毒性显著降低，环境风险较小。本研究为高效稳定Fe0纳米催化剂的合成及活化PMS去除有机污染物提供了新策略。