电子转移主导的载钴生物炭活化PMS降解四环素

为实现水体中抗生素类污染物的高效去除,以青霉素菌渣为前驱体制备了系列金属钴负载的生物炭催化剂(Co-doped penicillin residue biochar,CoPB),用于活化过一硫酸盐(PMS)降解四环素(TC).同时,系统表征了系列材料的理化性质、形貌结构、表面官能团和元素价态分布特征,探究了催化剂投加量、PMS剂量及不同体系对TC降解的影响.结果表明,所制备的CoPB-10催化剂可在20 min内有效实现98.06%的TC去除率,循环4次后仍保持在93.33%.通过淬灭实验、电子顺磁共振(EPR)、循环伏安法(CA)和电化学阻抗(EIS)鉴别了体系中的活性物种,明晰了CoPB/PMS/TC体系的降解机制.CoPB-10/PMS体系的优异催化性能得益于Co元素的价态循环和物相间的电子传递.本研究为构建电子传递主导的新型钴基催化剂提供了新的思路.