近期,智能所劉錦淮課題組孔令濤研究團隊設計出一種新穎的形貌可控的WMoO-1 UTNWs催化劑用于異相芬頓氧化體系,實現了在寬pH范圍內對抗生素——四環素的高效降解。相關成果發表在英國皇家化學會的Nanoscale(DOI: 10.1039/C8NR08162J)雜志上。 由于人或動物往往不能將服用的抗生素完全吸收,大量的抗生素以代謝產物甚至原態形式排入環境中,導致病原微生物產生耐藥性,造成敏感菌耐藥性的增強。四環素作為一種典型的抗生素,在被人體攝入后,難以被腸胃徹底吸收,約75%的劑量以母體化合物的形式被人體排出,對生態環境和生物安全造成極大的潛在威脅。芬頓技術是一種高級氧化水處理技術,其產生的強氧化性羥基自由基可以實現有機物高效降解,然而由于常規的芬頓反應需要在強酸條件下才能發揮作用,其在實際應用中受到了限制。
研究人員在先前研究中發現,缺陷與摻雜由于其特殊的配位化學結構和電子結構,能夠顯著提升高階氧化體系中的電子轉移效率。此外,多元金屬氧化物中陽離子之間的氧化還原也有利于實現對H2O2的高效催化。基于上述理論,研究人員通過技術攻關,成功制備出一種形貌可控的WMoO-1 UTNWs催化劑運用到異相芬頓體系當中,將反應的最優pH范圍拓寬至中性,提高了芬頓技術降解四環素的效率。這項研究詳細討論了其催化降解機理,推測出可能的四環素降解路線,解決了四環素的難降解問題,拓寬了類芬頓反應的pH應用范圍,具有廣泛的應用前景。
該研究工作得到了中科院重點部署項目、安徽省重大專項、安徽省重點研發及合肥研究院院長基金等項目的資助。
文章鏈接:(https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c8nr08162j)
