腐植酸基Fe/Ag双金属类芬顿催化剂高效降解水体中磺胺嘧啶的研究

本文创新性地构建了腐植酸(HA)负载的双金属催化剂Fe3O4/HA/Ag，通过Fe/Ag协同效应高效激活H2O2产生•OH、•O2?和1O2等活性氧物种（ROS），10分钟内实现磺胺嘧啶(SDZ)近100%降解。该催化剂兼具磁性分离优势、宽pH适应性和88.7%的循环稳定性，为抗生素废水处理提供了新型解决方案。

　　

Highlight

腐植酸(HA)作为天然有机大分子，凭借表面丰富的活性官能团成为类芬顿催化剂的理想载体。本研究通过将Fe和Ag负载于HA载体，成功合成双金属催化剂Fe₃O₄/HA/Ag。

材料与试剂

实验采用麦克林生物技术公司的腐植酸(HA)和磺胺嘧啶(SDZ)，国药集团的FeCl₃·6H₂O等试剂，所有化学品均为分析纯。

Fe₃O₄/HA/Ag的表征分析

SEM显示Fe₃O₄/HA/Ag呈准球形结构（粒径85nm），TEM证实Ag纳米颗粒(AgNPs)均匀分布在褶皱状HA表面。XRD谱图中2θ=38.1°的银特征峰验证了Ag⁰的成功负载，FTIR则证实催化剂保留了HA的羧基和酚羟基等关键官能团。

结论

Fe₃O₄/HA/Ag在优化条件下10分钟内即可实现SDZ近完全降解，且经过5次循环仍保持88.7%活性。EPR和XPS证实•OH、•O₂^?和¹O₂是降解过程中的主要活性物质，该研究为双金属协同催化降解抗生素提供了新思路。