钴掺杂纳米零价铁@凹凸棒石活化过硫酸盐降解双酚S：高效处理机制与环境应用

本研究创新性开发了钴掺杂纳米零价铁负载凹凸棒石（Co-nZVI@ATP）复合材料，通过活化过硫酸盐（PS）实现双酚S（BPS）的高效降解（97.2%/90分钟）。系统揭示了SO4-·和·OH主导的氧化路径，结合LC-MS与DFT计算阐明羟基化-开环-矿化机制，为持久性有机污染物（POPs）治理提供了新型催化材料与技术范式。

　　

Highlight
本研究成功构建钴掺杂纳米零价铁@凹凸棒石（Co-nZVI@ATP）复合催化体系，通过活化过硫酸盐（PS）高效降解环境中的双酚S（BPS）。材料表征显示Co-nZVI均匀分散于ATP载体，协同提升电子传递效率。

Chemicals
实验采用双酚S（BPS）、过硫酸钾（K₂S₂O₈）、四氯化钴等试剂，所有药品均为分析纯。

Co-nZVI@ATP material characterization
SEM显示ATP表面成功负载球形nZVI颗粒（图1a-b），XRD证实Co⁰/Fe⁰晶型存在。XPS揭示Co²⁺/Co³⁺与Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对的协同作用，FTIR证实ATP羟基官能团对金属的稳定作用。

Conclusions
在pH=5、催化剂0.3 g/L、PS 1.0 mM条件下，体系90分钟内实现97.2% BPS降解，且循环5次后效率仍保持85%以上。EPR捕获到SO₄^-·和·OH特征信号，LC-MS追踪到羟基化中间体，最终矿化为CO₂和H₂O。