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中科院合肥研究院在水中抗生素的快速降解方面取得新進展
2019-06-14 15:50:59  来源:中国科学院

近期,中国科学院合肥物质科學研究院智能机械研究所纳米材料与环境检测研究室研究员孔令涛团队设计出一种新颖的还原型杂多蓝催化剂用于异相类Fenton氧化体系,实现了在宽pH范围内对高浓度抗生素的快速降解。相关成果已发表在环境科学期刊Journal of Environmental Management上。

四環素和孔雀石綠作爲生物醫藥和水産養殖中常見的抗生素類藥物,在參與生命代謝過程後仍有絕大部分以次級代謝産物甚至原態形式排入環境中。其難降解、難去除;高殘留、高危害的特點對水體環境和水生生物造成潛在的威脅。Fenton技術是一種高級氧化水處理技術,其産生的強氧化性羟基自由基可以實現對有機物的高效降解。然而由于常規的Fenton反應需要在強酸條件下才能發揮作用,使得其在實際應用中受到了限制。

研究人員通過調研和實驗發現,多元金屬氧酸鹽由于其高電子密度和金屬-氧簇陰離子結構而被廣泛應用于催化、能源等領域。雜多藍是一類低價態的钼、鎢等過渡金屬氧酸鹽,因其價態的混合而具有可變氧化態、導電性、光敏性等理化性質。基于上述理論,研究人員通過技術攻關,成功制備出一種線球狀雜多藍催化劑Mg2Ti6Mo23O119SiW12,將其運用到異相類Fenton體系當中,在寬pH範圍實現對抗生素的高效降解。這項研究擴展了異相Fenton催化劑的種類,討論了其可能的催化降解機制,優化了反應實驗參數,並初步分析了其可能的光催化性質,爲後續的實驗研究提供了基礎。

該研究工作得到中科院重點部署項目和安徽省科技重大專項等的資助。

論文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479719307479


 

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