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生物質(zhì)轉(zhuǎn)化鈣單原子增強類芬頓氧化效率研究獲進展
作者：朱漢斌        來源：中國科學(xué)報
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近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所城鄉(xiāng)礦山集成技術(shù)科研團隊在國家自然科學(xué)基金面上項目和廣東省自然科學(xué)基金面上項目的資助下，在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化鈣單原子增強類芬頓氧化效率方面取得新進展。相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用催化B：環(huán)境與能源》（Applied Catalysis B: Environment and Energy）。
新能源器件解構(gòu)過程往往伴隨大量阻燃劑、塑化劑、全氟化合物等二次污染的發(fā)生。典型氯代有機磷阻燃劑磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）具有化學(xué)穩(wěn)定、長距離遷移、致突變性等性質(zhì)，現(xiàn)有的吸附技術(shù)和光催化技術(shù)難以將其完全降解和低能耗修復(fù)�；�于過二硫酸鹽活化的類芬頓催化技術(shù)已經(jīng)廣泛用于難降解污染物的去除，但仍存在活性位點聚集、傳質(zhì)效率低等瓶頸。在資源循環(huán)和節(jié)能環(huán)保的背景下，亟需開發(fā)新的綠色技術(shù)應(yīng)對二次污染（如TCEP污染）。
針對上述問題，研究團隊提出將富含鈣、氮元素的廢棄蝦殼生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為兼具高比表面積和Ca-Nx位點的多孔生物炭載體材料，實現(xiàn)納米零價鐵的均勻分散負(fù)載和TCEP的快速吸附。結(jié)果表明，研制的鈣單原子生物炭負(fù)載納米零價鐵復(fù)合材料，通過TCEP吸附和過二硫酸鹽活化的協(xié)同作用實現(xiàn)了TCEP的高效去除；Ca-Nx位點對TCEP具有較高的吸附能，高于Nx位點的10倍；Fe位點將過二硫酸鹽活化為表面鍵合的羥基自由基，通過C-O鍵斷裂和C-Cl鍵羥基化途徑完全去除TCEP，且在連續(xù)流動反應(yīng)柱中運行72小時零檢出。
論文通訊作者、中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員李良忠表示，該研究為鈣單原子應(yīng)用和TCEP污染修復(fù)提供了理論與技術(shù)見解。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125056
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