2025年4月30日，我院硕士研究生胡楚楚以第一作者在二区Top《Journal of Environmental Management》（IF= 8.0）发表题为Precise fabrication of biochar nanosheets through CoAl-layered double hydroxide template-oriented effect for water decontamination via peroxymonosulfate activation的论文，江西农业大学为第一署名单位，卢丽敏教授、赵国庆青年教授和于金刚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、江西农业大学博士科研启动基金、江西省职业早期青年科技人才培养项目和江西省大学生创新创业训练计划项目的支持。
制造高催化活性、经济高效且环保的碳基材料用于水净化仍然面临巨大挑战。由此，在本研究中，以钴铝层状双金属氢氧化物为模板导向材料，以枳壳残渣为生物质原料构筑了具有丰富表面官能团的生物质炭纳米片催化剂（FABN）。随后，以四环素作为抗生素模型污染物，探究了FABN光促活化PMS降解四环素探针污染物的性能。结果显示，在最佳条件下，目标FABN催化剂展现出较高的催化降解效率（0.67195 min-1）。机理研究表明，FABN/PMS体系降解四环素探针污染物主要遵循自由基和非自由基协同降解路径，且降解过程中FABN 催化剂表面丰富的sp2/sp3 杂化碳、石墨 N、氧化 N和含氧官能团 （C=O 和 O-C=O） 等都对PMS的活化起到关键作用。此外，FABN/PMS 系统对其余抗生素污染物（如土霉素、盐酸金霉素、环丙沙星和盐酸米诺环素等）也具有较好的催化降解效果，并在腐植酸、无机阴离子、pH 值和各种实际天然水样等介质内表现较高催化稳定性，表明FABN催化剂具有较高的环境适应性和应用潜力。最后，通过自由基捕获实验、光电化学表征及液质联用分析推测出来FABN光促活化PMS降解四环素探针污染物的降解路径和降解机理。采用小麦种子毒理性分析和 ECOSAR 预测模型证明四环素探针污染物降解中间产物总体毒性降低。本研究为生物质炭纳米片的调控设计和光促活化PMS降解抗生素的作用机制提供了重要理论依据。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479725015622
