中国环境科学

作者：孔一繁, 唐正, 陈晓倩, 刘敏, 沈璐, 秦艳, 高品

单位：1. 东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620;2. 上海市检测中心生物与安全检测实验室, 上海 201203

关键词：全氟辛酸,FeCu@NBC,密度泛函理论计算,降解机制

基金：国家自然科学基金资助项目(51978136);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2232022A-10);广西创新驱动发展专项(桂科AA17204076)

通过一步热解法合成制备了氮掺杂生物炭负载铁铜双金属复合材料(FeCu@NBC),考察其对PFOA的催化降解效能和影响因素,同时通过自由基检测和淬灭实验,结合时间飞行质谱(TOF-MS)检测及密度泛函理论(DFT)计算,解析PFOA降解机制和潜在途径.结果表明,FeCu@NBC表面上的Fe和Cu主要以零价单质形态存在,其在中性条件下对PFOA具有良好的去除效果,当投加量为1g/L,PFOA初始浓度为100mg/L时,反应6h后PFOA去除率可达92.1%,显著高于Fe@NBC(28.5%)和Cu@NBC(66.8%),表明Fe0和Cu0双金属协同作用能够强化PFOA的降解去除.从自由基淬灭实验和ESR测试结果可知,自由电子(e-)是PFOA分解的主要原因,进一步通过TOF-MS分析和DFT计算结果发现,PFOA的潜在降解途径主要是先通过脱羧反应生成不稳定的C7F15·,然后水解逐步生成短链全氟烷基羧酸,并最终实现对PFOA的有效分解.

来源：2023年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

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