作者:王拓 核稿:霍治澎 编发:高飞
本网讯 近日,我校建筑工程学院青年教师拓明明、王拓于国际分离纯化领域著名期刊Separation and Purification Technology(JCR 1区Top,中科院2022升级版分区:工程技术1区Top期刊,IF=9.136)上发表了题为“Enhanced norfloxacin degradation by three-dimensional (3D) electrochemical activation of peroxymonosulfate using Mn/Cu co-doped activated carbon particle electrode”的文章(310(2023),123067)。该文章第一作者为拓明明博士,通讯作者为王拓博士。
【文章简介|Introduction】
诺氟沙星(NOF)作为一种合成的氟喹诺酮类抗生素,已广泛用于治疗各种细菌感染。我国作为全球最大的抗生素生产国和消耗国,每年有大量的NOF废水通过各种途径排入自然水体。由于其特殊的结构,NOF很难被生物降解,易在自然界中富集,对水生动物、生态系统和人类健康构成潜在威胁。
本研究以Mn/Cu共掺杂活性炭(MCAC)颗粒作为三维电极,构建三维(3D)电活化过氧一硫酸盐(PMS)体系(E-PMS-MCAC),实现诺氟沙星(NOF)的高效降解。淬灭实验和EPR分析表明硫酸根自由基(),羟基自由基(•OH),单线态氧(1O2)和反应性Mn(III)都参与了氧化反应过程,而•OH是NOF降解的主要反应物种。SEM、XRD和XPS的表征表明,阴极还原反应可以促进电子向Mn(IV)、Mn(III)和Cu(II)的转移,从而触发可持续的Mn(I)/Mn(III)/Mn(IV)或Cu(I)/Cu(II)之间的氧化还原循环,进而促进PMS活化。基于LC-MS结果揭示NOF的多种降解途径,即:脱氟(Pathway I)、哌嗪环转化(Pathway II)和喹诺酮类基团转化(Pathway III),并对中间体的毒性进行了评估。实验结果表明E-PMS-MCAC体系对硝基苯酚(PNP)、卡马西平(CBZ)、磺胺甲恶唑(SMX)和盐酸四环素(TCH)等污染物表现出良好的去除效率。
此项研究表明,E-PMS-MCAC体系对于抗生素类污染物,特别是NOF,是一种高效、可持续的处理技术。
原文连接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.123067