文献速递|苏州大学ASS:铁在TiO₂纳米颗粒中的选择性晶格掺杂实现高效光催化PMS活化：性能评估与机理研究

本研究针对TiO₂材料在光催化过氧单硫酸盐活化中面临的催化活性与稳定性平衡难题，通过精氨酸辅助溶剂热法实现铁元素在TiO₂纳米颗粒中的选择性晶格掺杂。所制备的Fe@NP-TiO₂具有双晶相结构和纳米级粒径，比表面积达133-181 m²/g。实验表明掺杂样品光催化PMS活化性能显著提升，对卡马西平的降解效率较未掺杂样品提高4.5倍，且在宽pH范围(3-11)和复杂水质中保持优异活性。机理分析证实光生电子与界面铁物种共同驱动PMS活化，产生羟基自由基、硫酸根自由基和空穴等活性物种。特别值得注意的是，晶格掺杂结构使催化剂在连续流系统中运行10小时铁浸出量低于0.1 mg/L，有效解决了金属浸出问题。