基于活性自由基（·OH和SO4^·-）的高级氧化工艺（AOPs）具有较高的氧化还原电位，在有机污染物的环境治理中显示出良好的应用前景，同时易氧化有机分子，通用性强。基于H₂O₂的AOPs在去除有机污染物方面表现出了良好的效果，但其工作范围有限，且存在液体H₂O₂的储存和运输问题。

近日，浙江大学王娟研究员报道了制备了一种N/O共掺杂的碳基复合材料，通过活化过二硫酸盐（PDS）有效地去除了四环素。

文章要点

1）通过调节退火温度来调节N和O的含量，优化后的N/O-C-8复合材料具有较高的N和O掺杂量（分别为10.04和7.30 wt.%）。

2）研究人员通过一系列高分辨XPS分析和密度泛函理论（DFT）计算，证实了催化剂表面的吡啶基N和羰基分别是目标有机分子四环素的吸附中心和PDS的反应中心。

3）在降解实验中，N/O-C-8催化剂对四环素有较快的去除效果，k值为1.50 min^-1，是目前用于四环素深度氧化的脱除率最高的催化剂。实验室规模的连续流实验表明，N/O-C8/PDS体系可连续降解四环素5 h，同时，对罗丹明B、双酚A和2,4-二氯苯酚等有机污染物也表现出较高的去除效率。此外，该体系在广泛检测到的天然有机物和阴离子（如腐植酸、Cl^-、F^-和NO₃^-）的存在下表现出稳定的效率，具有宽工作pH范围。

这项研究揭示了一种高效稳定修复有机污染物的非金属碳基催化剂的设计策略，具有潜在的实际应用价值。

参考文献

Sijin Zuo, Shengcai Zhu, Jiaying Wang, Weiping Liu and Juan Wang, Boosting Fenton-like reaction efficiency by co-construction of the adsorption and reactive sites on N/O co-doped carbon, Applied Catalysis B: Environmental, (2021)

DOI：10.1016/j.apcatb.2021.120783

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120783