近日,我院杨东江教授所在课题组在水体抗生素污染治理领域取得重要进展,相关成果以“Synergy between cobalt and nickel on NiCo2O4 nanosheets promotes peroxymonosulfate activation for efficient norfloxacin degradation”为题发表在期刊Appl. Catal. B: Environ.上,该论文第一作者为我院硕士生蔡鹏程和中国海洋大学赵建教授,我院杨东江教授和孙媛媛副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。
抗生素被广泛用于预防或治疗人类和动物的细菌感染。在水环境中可达ng/L至mg/L的浓度范围,由于其抗菌活性导致传统的生化法很难将其去除。基于硫酸根自由基的高级氧化工艺被认为是降解此类污染物的有效技术,而开发可高效活化过氧单硫酸盐(PMS)的催化剂是该技术的关键。本研究合成了一种具有高活性暴露晶面(311)的超薄NiCo2O4纳米片(NiCo2O4NS,~1 nm)并将其用于PMS活化降解水体中的常见抗生素—诺氟沙星(NOR)。该材料在较宽的pH范围内表现出对NOR的高效降解。镍和钴之间的协同作用是主要的活化机制,与Co3O4NS相比,NiCo2O4NS通过独特的“桥”模式吸附PMS,其中Co和相邻的Ni都与PMS中同一个O原子相互作用,增加了电子转移数,从而增强了O-O键的断裂。NiCo2O4NS表现出较好的循环稳定性,对其它典型污染物的降解率可达100%,且在实际废水中表现出较高的降解性能。这项工作揭示了Co-Ni尖晶石氧化物对PMS活化的优越活性的内在机制,为设计具有双金属活性位点(例如碳化物、氮化物)的催化剂提供重要的启示。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337322000315?via%3Dihub