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我院研究生在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表论文
发布日期:2024-01-29     阅读次数:

2024年1月27日,我院硕士研究生张奇娥以第一作者在二区《Journal of Environmental Chemical Engineering》(IF=7.4)发表题为“Design and synthesis of uniform defective carbon nanosheets via CoAl-layered double hydroxide interlayer confinement for boosting peroxymonosulfate activation with highly efficient degradation of antibiotics contaminants”的论文,江西农业大学为第一署名单位。卢丽敏教授和赵国庆青年教授为共同通讯作者,该研究工作得到了国家自然科学基金、江西省自然科学基金、江西农业大学博士启动计划项目和江西省学生创新创业训练计划项目支持。

碳催化过硫酸盐氧化技术因其经济、环保和可持续性而受到广泛关注。然而,活性位点、微观结构和缺陷位点的精确控制,以及相关的催化降解机制仍不清楚,这阻碍了废水处理中高级氧化过程的发展。本研究通过一步限域合成苯甲酸钠插层CoAl层状双氢氧化物(SB-CoAl-LDH),制备了具有缺陷的碳纳米片,这些纳米片用于激活过氧单硫酸盐(PMS),以实现四环素(TC)在水中的氧化。结果表明,优化后的具有富缺陷位点的碳纳米片(SLC-700)催化剂在SLC-700/PMS系统中表现出优异的催化活性,在60分钟内实现了94.96 %的TC去除率,这可能归因于其较大的比表面积、丰富的缺陷位点和含氧官能团。此外,SLC-700/PMS激活系统在不同降解条件下(包括PMS剂量、pH值、干扰离子和实际水样)表现出良好的催化稳定性,证明了其在实际应用中的巨大潜力。此外,研究还探讨了SLC-700催化剂的可重复使用性和生物毒性。后,基于激进淬火实验和EPR结果,讨论了相关的降解途径、催化过程机制以及比表面积(缺陷位点)与TC去除效率之间的定量结构-活性关系。总体而言,这项工作开发了一种新的制备缺陷碳基材料的方法,为抗生素污染水体的修复提供了一种实用且高效的途径。