中国环境科学

作者：李世嘉, 庞尔楠

单位：1. 山西工程科技职业大学交通工程学院, 山西 太原 030619;2. 中北大学材料科学与工程学院, 山西 太原 030051

关键词：高级氧化法,氧化铜,可见光,过二硫酸盐,四环素

基金：山西工程科技职业大学校科技创新基金(202229);山西工程科技职业大学横向项目(2023HX021)

基于CuO活化过二硫酸盐(PDS)的高级氧化技术已成为降解有机污染物的有效策略之一,但仍存在活化PDS效率较低、CuO比表面积小和Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)转换效率低等问题,本文采用低温水热-煅烧两步法成功制备了具有高催化活性和大比表面积(32.8m2/g)的片状氧化铜(CCB-300).通过X射线粉末衍射仪(XRD)、比表面及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征分析了CCB-300的晶体结构、形貌和元素组成等理化性质.研究其在可见光(Vis)协同作用下活化PDS降解四环素(TC)的性能.在不调整初始pH值、催化剂用量为0.05g/L、PDS浓度为0.5mmol/L、TC浓度为50mg/L条件下,反应60min后TC去除率达到96.9%.电子顺磁共振谱(EPR)和自由基淬灭实验表明非自由基途径产生的1O2和自由基途径生成的SO4·- 和·OH均参与了降解反应.紫外可见漫反射光谱及光电化学测试结果表明CCB-300具有优异的可见光吸收能力和电荷传输性能,在可见光激发下产生的光生电子加速了Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)的氧化还原循环,促进了PDS向SO4·- 和·OH的转化,从而进一步提高其降解TC的效率.重复性实验结果表明CCB-300具有较好的重复使用性和稳定性.最后,提出了CCB-300协同可见光活化PDS降解TC的可能反应机理.本研究为可见光协同非均相催化剂活化过硫酸盐降解四环素类抗生素提供一种新的方法和思路.

来源：2025年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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