FeOCl表面活性位点的光再生及其水中抗生素深度处理应用

目前，传统的高级氧化技术（AOPs）在处理抗生素时伴随着矿化率低和解毒能力差等问题。随着长期过多的抗生素药物流入水生环境中，将会给人类生存环境带来严重的危害，比如导致抗性细菌和抗性基因的产生。为了解决传统AOPs存在的问题，西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室（环境与能源催化课题组）王骏教授，提出并论证了通过光再生FeOCl表面活性位点的新方法，从而实现了水中抗生素污染物的深度矿化和解毒。该研究成果发表在环境领域顶刊《Chem. Eng. J.》上，硕士研究生耿继生为第一作者，王骏教授为通讯作者。感谢清华大学朱永法教授提供的表征支持和有益讨论。感谢环境友好能源材料国重室及环境与能源催化课题组提供的平台支持。

在这项研究中，作者通过构筑FeOCl/H₂O₂/Vis体系实现了抗生素的深度矿化和解毒，并提出了光诱导电子转移表面活性位点的再生机制。该体系可降解多种抗生素，矿化率提高3-10倍。处理后的废水毒性急剧降低，使细菌得以正常生存。机理研究表明，抗生素被由自由基氧化为含有羧基的中间体，中间体与FeOCl表面的Fe(III)结合，从而阻碍了Fe(III)/Fe(II)循环和抗生素的进一步矿化。可见光的引入能够激发催化剂和中间体之间发生电子转移时，导致中间体进一步氧化和Fe(III)还原。该工作中，通过对催化剂进行负载并进行放大实验，评估了该体系的工业应用前景。这项工作为解决AOPs对抗生素的低矿化和难解毒问题提供了一种有前景的策略。目前，课题组正在探索其他方案来实现水中污染物的深度处理。课题组长期致力于环境催化、能源催化等方面的研究。

Title：Enhanced antibiotic mineralization and detoxification through photoregeneration of FeOCl surface active site

中文：通过光再生FeOCl表面活性位点增强抗生素矿化和解毒

论文链接 ：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.148812