Mekanismdiagram för Co/C+H 2 O 2 system för selektiv nedbrytning av OTC-föroreningarna. Kredit:HONG Peidong
Nyligen, en forskargrupp ledd av prof. KONG Lingtao vid Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har förberett en typ av ihåliga amorfa Co/C-kompositer för att aktivera väteperoxid (H) 2 O 2 ) för att generera singlettsyre, uppnå selektiv eliminering av oxytetracyklin (OTC) i komplicerade vattenmatriser. De relevanta resultaten publicerades i Chemical Engineering Journal.
OTC är det vanligaste tetracyklinantibiotikumet inom djurhållningen. Det kan upptäckas i vatten, jord och andra områden som har stark biologisk stabilitet och som inte effektivt kan avlägsnas med konventionella tekniska medel.
Som en enkel och effektiv avancerad oxidationsteknik, Fentonliknande oxidation har ansetts vara ett effektivt sätt för vattenförorening. singlett syre, som en elektrofil icke-radikal, uppvisar utmärkt anti-interferens mot bakgrundssubstrat, och kan bidra till att uppnå selektivt avlägsnande av organiska föroreningar som innehåller elektronrika grupper. Dock, i de flesta Fenton-liknande reaktioner, utbytet av singlettsyre är lågt och bidraget är litet.
I den här studien, forskarna designade och preparerade en ihålig amorf Co/C-komposit med ett stort antal syrehaltiga funktionella grupper som karbonyl och hydroxyl fördelade på ytan.
De fick Co/C -3 material genom att optimera förhållandet mellan kobolt och kol, och insåg den optimala nedbrytningen av 20 ppm OTC genom att aktivera H 2 O 2 under neutrala pH-förhållanden. Det katalytiska nedbrytningssystemet uppvisade utmärkt repeterbarhet, stabilitet och anti-interferensförmåga. Släckningsexperiment och resultat av elektronparamagnetisk resonans bekräftade att omvandlat singlettsyre var den huvudsakliga oxiderande arten, och hydroxylradikal förekom inte i systemet.
Den synergistiska interaktionen mellan kobolt och syrehaltiga funktionella grupper inom material spelade nyckelrollen för att aktivera H 2 O 2 vid bildning av singlettsyre. Dessutom, de möjliga nedbrytningsvägarna och potentiella ekologiska toxiciteter för OTC och dess intermediärer avslöjades.
