Peroxymonosulfate (PMS) activation based on metallic catalysts with versatile mineral structures and superior catalytic properties has attracted much attention. In this study, we built a CaMnO3(CMO) with copper dopped to promote PMS activation by Mn(III)/Mn(IV) and Cu(I)/Cu(II) redox cycles with the synergistic effect of bimetal for efficient degradation of diethyl phthalate (DEP). Under optimal conditions, 95.7% of DEP (10 mg L−1) degradation was realized in 60 min, and the mineralization reached 75%, while only 26.9% of DEP was removed with little TOC removal by CaMnO3. Unexpectedly, not only •OH, O2•− and SO4•−, but also nonradical pathway singlet oxygen (1O2) was found to be involved in the CMO-Cu/PMS system. The redox cycles of Mn(III)/Mn(IV) and Cu(I)/Cu(II) effectively promoted PMS activation to reactive oxygen species (ROS), which were responsible for DEP degradation. Furthermore, density functional theory (DFT) calculations and liquid chromatograph-mass spectrometer (LCMS) were combined to explore the degradation pathway. This work provides a new insight for developing heterogeneous perovskites for PMS activation to construct more efficient method for water treatment.

中文翻译：

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了解铜掺杂 Ca/Mn 钙钛矿氧化物活化对邻苯二甲酸二乙酯降解的多途径过氧一硫酸盐


基于金属催化剂的过氧一硫酸盐 （PMS） 活化具有多种矿物结构和卓越的催化性能，引起了广泛关注。在这项研究中，我们构建了一种掺杂铜的 CaMnO3 （CMO），以促进 Mn（III）/Mn（IV） 和 Cu（I）/Cu（II） 氧化还原循环的 PMS 活化，具有双金属的协同作用，可有效降解邻苯二甲酸二乙酯 （DEP）。在最佳条件下，在 60 分钟内实现了 95.7% 的 DEP （10 mg L-1） 降解，矿化度达到 75%，而仅去除了 26.9% 的 DEP，CaMnO3 去除了很少的 TOC。出乎意料的是，不仅发现 •OH、O2•− 和 SO4•−，而且非自由基途径单线态氧 （1O2） 也参与 CMO-Cu/PMS 系统。Mn（III）/Mn（IV） 和 Cu（I）/Cu（II） 的氧化还原循环有效地促进了 PMS 活化为活性氧 （ROS），这是 DEP 降解的原因。此外，将密度泛函理论 （DFT） 计算与液相色谱-质谱仪 （LCMS） 相结合，探索降解途径。这项工作为开发用于 PMS 活化的异相钙钛矿以构建更高效的水处理方法提供了新的思路。