近日，我校資源環(huán)境學(xué)院2021級(jí)碩士研究生郭孟鑫以第一作者在環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《Separation and Purification Technology》（中科院一區(qū)TOP期刊，2023年影響因子8.6）發(fā)表題為“Red mud-based biochar activated peroxydisulfate under visible light for tetracycline removal: Synergistic effect of FeAl2O4 photocatalysis”的論文，韓毅副教授為論文通訊作者，安慶師范大學(xué)為論文第一完成單位和通訊單位。

鐵基生物炭（Fe-BC）復(fù)合材料因其優(yōu)異的物理化學(xué)表面特性在高級(jí)氧化工藝工程（AOPS）中備受關(guān)注。用作催化劑載體的碳材料同時(shí)具有催化和載體功能機(jī)制。但是，大多數(shù)Fe-BC復(fù)合材料都是人工在生物碳表面加載的，過(guò)程繁瑣且成本高昂。因此，需要更環(huán)保、更便宜的替代品。由富鐵廢物和廢棄生物質(zhì)共同熱解產(chǎn)生的鐵基生物炭是一個(gè)值得考慮的替代品。

在這項(xiàng)研究中，以赤泥（RM）和 稻殼（RH）為原料，通過(guò)共熱解制備了含有 Fe0、Fe3O4 和 FeAl2O4 等多價(jià)鐵的生物炭。均相和非均相活化過(guò)硫酸鹽（PDS）對(duì)鹽酸四環(huán)素（TCH）的降解均表現(xiàn)出良好的效率。在使用可見(jiàn)光的最佳條件下，降解效率高達(dá) 99.5%。猝滅實(shí)驗(yàn)和電子順磁共振（ESR）分析表明，自由基（?OH, , ）和非自由基（1O2）在 RHRM50/PDS/light 系統(tǒng)中具有協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)了 TCH 的降解。在產(chǎn)生1O2的過(guò)程中，F(xiàn)eAl2O4 發(fā)揮了關(guān)鍵作用，并在早期階段占主導(dǎo)地位，而 則在后期階段發(fā)揮了主要作用。通過(guò)理論計(jì)算（DFT）和中間產(chǎn)物的 LC/MS 分析，確定了TCH的可能降解途徑。此外，生態(tài)結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系模型（ECOSAR）預(yù)測(cè)表明，這些中間體的生態(tài)毒性普遍低于TCH。這項(xiàng)工作不僅揭示了RHRM50/light/PDS催化劑在可見(jiàn)光照射下降解有機(jī)污染物的應(yīng)用潛力，而且探索了農(nóng)業(yè)和工業(yè)固體廢物資源化利用的新策略，真正意義上實(shí)現(xiàn)了 "以廢治廢 "的理念。

全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138358662301986X

（撰稿、供圖：郭孟鑫       編輯：張婷婷     審核：李法松  王惠）