综述：生物炭活化过氧乙酸降解新兴污染物

这篇综述系统阐述了生物炭（BC）活化过氧乙酸（PAA）的高级氧化工艺（AOPs）在降解新兴污染物（ECs）中的应用，重点探讨了BC的制备改性策略、PAA活化机制（自由基与非自由基途径）、性能影响因素及未来挑战，为水处理领域提供了绿色高效的解决方案。

　　

生物炭活化过氧乙酸：降解新兴污染物的绿色利器

Abstract
过氧乙酸（PAA）基高级氧化工艺（AOPs）是去除水环境中新兴污染物（ECs）的有效技术，但其降解潜力受限于自身反应活性。生物炭（BC）作为一种低成本、环境友好的催化剂，通过表面缺陷、持久性自由基（PFRs）、含氧官能团（OFGs）和杂原子掺杂等机制激活PAA，显著提升ECs的降解效率。

Introduction
ECs（如药物、个人护理产品和内分泌干扰物）因结构复杂、难生物降解且具有生态毒性，对传统水处理技术提出挑战。相比生物法和吸附法，AOPs能通过产生高活性自由基（如•OH、•O₂
^-
）实现污染物矿化。PAA因其氧化潜力高（1.385 V）、环境兼容性好成为理想氧化剂，但需BC等催化剂激活其反应潜能。

Characteristics of Peracetic Acid
PAA由乙酸与H₂
O₂
平衡反应生成，其弱O-O键易断裂形成活性氧物种（ROS）。与过硫酸盐（PMS/PDS）相比，PAA避免硫酸盐副产物，更符合绿色化学原则。

Biochar as a Game-Changing Activator
BC通过热解生物质获得，具有大比表面积、丰富孔隙和OFGs。其PFRs（如酚氧基）和缺陷结构可作为PAA活化位点，而氮/磷掺杂能调节电子转移效率。改性BC（如酸处理、金属负载）可进一步优化催化性能。

Activation Mechanisms and Degradation Pathways
BC/PAA体系通过双重路径降解ECs：

1. 自由基途径：产生•OH、CH₃
   C(O)O•和•O₂
   ^-
   ，攻击污染物分子；
2. 非自由基途径：包括直接氧化、单线态氧（¹
   O₂
   ）和电子转移，避免二次污染。

Performance and Challenges
BC/PAA对抗生素（如卡马西平）的去除率可达90%以上，但实际应用中需考虑pH、温度及水体基质（如腐殖酸）的影响。未来需开发更绿色的BC制备工艺，并评估其生命周期与再生性能。

Conclusions
BC/PAA-AOPs为ECs治理提供了理论和技术基础，其“碳负”特性契合可持续发展目标。深入研究实际废水应用机制及BC定向改性，将推动该技术走向工业化。