海洋能源与环境团队在非均相类芬顿催化材料领域 取得研究进展

近日，海洋能源与环境团队在针对水体中难降解抗生素去除的非均相类芬顿催化材料开发方面取得进展。研究成果以“Activation of peroxymonosulfate by anEnteromorpha proliferaderived biochar supported CoFe₂O₄catalyst for highly efficient lomefloxacin hydrochloride degradation under a wide pH range”为题发表于工程技术领域期刊《Separation and Purification Technology》（中科院1区Top期刊，IF=9.136）（https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123846）。我院20级工程博士王勋亮（导师：凌国维教授）为论文第一作者，海洋学院与自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所为共同通讯单位。

盐酸洛美沙星（LMH）作为一种氟喹诺酮类抗生素在治疗各种细菌感染方面发挥着重要的作用，LMH在水中溶解度较高，其化学稳定性较好，生物可降解性较差，在地表水、地下水甚至饮用水中都能检测到LMH，对人类健康和生态环境安全构成潜在威胁。因此，迫切需要开发一种高效的处理工艺来去除水生环境中的LMH。

高级氧化技术（AOPs）被广泛认为是一种去除水中难降解有机物的有效方法。基于钴/铁氧化物纳米材料的非均相高级氧化技术具有优异的污染物降解性能和磁分离特性，但其相对较窄的pH适用范围限制了其实际应用。此外，钴/铁氧化物纳米颗粒表面能较高，易发生团聚现象，严重削弱了此类材料的催化性能。

针对上述难题，团队将钴/铁复合材料与浒苔生物炭进行复合，通过调节催化剂的等电点以提高催化剂对活化剂或污染物的吸附能力进而拓展催化剂的pH适用范围，同时为海洋生物质绿潮浒苔的的资源化提供了可行的途径。在该工作中，钴/铁氧化物/浒苔生物炭复合催化剂在pH=3~11的范围内对LMH展现了优异的催化性能，且载体和活性成分之间存在显著的协同作用，为针对水中难降解有机物去除的非均相催化材料的研发提供了新的思路。

本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央级公益性科研院所基本科研业务专项资金（重点团队、博士启动基金）等项目的资助。

图. (a)复合材料SEM；(b)复合材料TEM；(c)复合材料VSM及磁分离性能；(d)复合材料pH耐受范围；(e)三种材料Zeta电位；(f)三种材料矿化率。