近日,我校生命科学学院周彦波教授团队在国际知名期刊Water Research上发表了题目为“N-doped biochar-Fe/Mn as a superior peroxymonosulfate activator for enhanced bisphenol a degradation”的重要研究成果,揭示了铁和锰元素活化过氧一硫酸盐(PMS)过程自由基与非自由基协同持久增强污染物的降解机制,为水污染处理提供了新的研究思路。

新兴污染物(ECs)广泛存在于环境中,浓度低、危害大,传统处理方法难以有效去除。双酚 A 作为典型的新兴污染物,大量用于制造业,在自然水体和废水中广泛存在,对生态环境和人类健康造成诸多负面影响(如急性毒性、生理功能紊乱等)。因此,开发高效技术去除废水双酚A迫在眉睫。
研究团队成功开发了一种氮掺杂生物炭负载Fe-Mn双金属催化剂(FM@NBC-8)。该催化剂比表面积218.541 m2/g,是初始生物炭(BC-8)的5倍,为 PMS吸附和污染物降解提供丰富活性位点。PMS活化过程,Fe²⁺与Mn²⁺协同形成中间体(Fe(II)-O-O-SO₃⁻、Mn(II)-O-O-SO₃⁻),促进自由基SO₄•⁻和•OH生成与利用,非自由基1O2的产生,进一步增强污染物降解。FM@NBC-8活化PMS实现目标污染物2分钟内完全降解,降解速率是初始生物炭(BC-8)的143倍,单金属掺杂催化剂F@NBC-8和M@NBC-8的20倍和91倍。FM@NBC-8/PMS体系具有强稳定性、抗干扰性、循环利用性及宽pH适用范围(3.0~10.0),为废水中新兴污染物双酚A高效去除提供了新的有效途径。

催化剂材料制备(a)、表征(b)与性能对比(c)
第一作者:肖慧吉 讲师
通讯作者:周彦波 教授
通讯单位:井冈山大学生命科学学院
文章链接:10.1016/j.watres.2025.123399
期刊简介:《Water Research》由国际水协(IWA)主办,自然指数(Nature Index)期刊,在环境生态领域具有重要影响力,IF = 11.4。