文献速递|青岛农业大学JCIS:深入了解具有丰富羟基的 NiFeAl-LDH 对磺胺甲噁唑废水PMS的高效去除及其机理

本文研究了青岛农业大学团队制备的具有丰富羟基的Ni2Fe0.25Al0.75-LDH层状双氢氧化物材料，用于活化过一硫酸盐（PMS）降解废水中的磺胺甲噁唑（SMX）。研究背景是传统水处理技术对有机污染物去除效率低，而基于硫酸根的高级氧化工艺（SR-AOPs）具有潜力。研究目的是开发一种高效、环保的异相催化剂，通过共沉淀法合成Ni2Fe0.25Al0.75-LDH，并构建PMS活化系统，以实现对SMX的快速降解。结论表明，在最佳条件（0.30 g/L催化剂、0.30 mM PMS、pH=7）下，该系统在10分钟内去除90%的SMX，40分钟内几乎完全去除。机理分析揭示，丰富的羟基与PMS形成表面复合物，加速活性氧（如SO4•−、•OH、O2•−和1O2）的生成，其中表面结合的SO4•−和O2•−起主要作用。毒性评估和TOC分析显示该过程可降低环境风险，且催化剂具有良好的稳定性和可回收性。这项研究为异相催化剂在污水处理中的应用提供了新策略。