西安建筑科技大学吴鹍教授团队CEJ:构建双功能Zr-CuO/α-FeOOH催化剂一步去除对胂酸:高效PMS活化,协同氧化和吸附

本研究针对有机砷化合物结构稳定、难以从废水中去除的问题，旨在开发一种能同时实现氧化降解和原位吸附的双功能催化剂。研究团队制备了Zr-CuO/α-FeOOH催化剂，通过单原子Zr掺杂调控CuO电子结构，提升其活化过一硫酸盐(PMS)的能力，并利用α-FeOOH组分高效吸附砷酸盐。结果表明，该催化剂在120分钟内实现了近100%的对胂酸(p-ASA)降解，并将产生的无机砷固定。机理上，Zr掺杂使Cu的d带中心上移，增强了PMS的化学吸附与活化，涉及¹O₂、自由基及电子传递等多种途径。同时，Zr-CuO与α-FeOOH的界面相互作用加速了Cu和Fe的氧化还原循环，促进了砷从有机态向As(V)的转化及后续的表面络合吸附。该研究为有机重金属污染治理提供了高效可行的催化剂设计思路。