《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》：Activation of peroxymonosulfate by 3D-printed PLA-supported FeMn-LDO for bisphenol A degradation in water
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•制备了3D打印PLA/FeMn-LDO复合材料，用于高效降解双酚A（BPA）。•通过过一硫酸钾（PMS）活化，在40分钟内BPA去除率最优可达93.7%。•通过单线态氧（1O2）的非自由基途径主导了氧化过程。•3D结构显著降低了锰的浸出量，与粉末催化剂相比。•该体系有效处理
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制备了3D打印PLA/FeMn-LDO复合材料，用于高效降解双酚A（BPA）。
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通过过一硫酸钾（PMS）活化，在40分钟内BPA去除率最优可达93.7%。
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通过单线态氧（1O2）的非自由基途径主导了氧化过程。
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3D结构显著降低了锰的浸出量，与粉末催化剂相比。
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该体系有效处理了医院废水及各类微污染物。
引言
双酚A（BPA）因其优异的化学稳定性、光学透明度和机械强度，被广泛应用于聚碳酸酯塑料、环氧树脂涂料、食品包装和电子元件的生产中[1]。然而，由于监管漏洞的存在[2]，BPA已成为全球水系统、土壤和生物体中普遍存在的污染物，浓度范围为0.01至825 μg/L。即使在污水处理厂（WWTP）的出水端，残留浓度平均仍在0.01至0.58 μg/L之间[3]。尽管环境中BPA浓度较低，但其具有显著的环境持久性和内分泌干扰毒性，对生态系统和人类健康构成潜在风险。由于其分子结构稳定且具有生物抗性，传统的混凝、吸附和生物处理方法效果有限，亟需开发先进且可持续的修复技术。
基于硫酸根自由基的高级氧化工艺（SR-AOPs）已成为BPA去除的高前景方案，通过亲核攻击和电子转移机制促进有机污染物矿化为更小、毒性更低的中间体[4]。具体而言，过一硫酸钾（PMS）可被活化以产生高反应活性氧物种（ROS），从而高效降解污染物。过渡金属，特别是铁（Fe）和锰（Mn），因其多样的氧化还原特性而被广泛用作PMS活化剂。与单金属催化剂相比，双金属体系可实现电子结构的精细调控和氧化还原能力的增强。此外，Fe与Mn之间的协同作用可规避传统Fe(II)/Fe(III)循环的动力学限制，显著提升降解效率[5]。然而，现有研究大多关注粉末催化剂，其面临诸多工程瓶颈，包括回收困难、活性金属浸出和二次污染风险。近年来，增材制造（3D打印）因其资源效率高、设计灵活性强和成本效益突出等优势，在催化和污水处理领域逐渐受到关注[6]、[7]、[8]。通过将活性催化基团固定在3D打印基材上，可以在不影响反应活性的前提下，增强体系的结构稳定性和操作灵活性。
本研究通过将铁锰层状双氧化物（FeMn-LDO）负载于熔融沉积成型（FDM）制备的3D结构聚乳酸（PLA）支架上，工程化制备了一种整体式催化材料。该体系被用于催化活化PMS以降解水溶液中的BPA。我们系统研究了合成参数、反应条件和共存水成分对降解性能的影响。此外，阐明了催化机理及其在复杂水体基质中的实际应用性，为整体式催化剂在微污染物修复中的应用提供了见解。
章节摘要
药品与试剂
BPA作为分析纯试剂购得，用作模型有机污染物。PMS用作活化过程的氧化剂。铁盐和锰盐用作合成铁锰层状双氢氧化物（LDH）的前驱体。所有无机盐、有机试剂和缓冲剂均为分析纯级别，直接使用，未经进一步纯化。所有溶液均使用去离子水（DI）配制。3D打印基材通过以下方法制备
FeMn-LDO合成参数的优化
为优化Fe/Mn摩尔比，粉末催化剂首先在400°C的煅烧温度下合成。图1展示了不同Fe/Mn摩尔比对FeMn-LDO通过PMS活化降解BPA催化性能的影响。如图1a所示，Fe/Mn摩尔比为1:1时降解效率最高。此外，在该比例下拟一级速率常数kobs达到最大值（图1b），在
结论
本研究系统考察了3D/FeMn-LDO/PMS体系对水中双酚A（BPA）去除的催化性能和降解机理。表征结果表明，FeMn-LDO催化剂稳定且均匀地固定在3D打印支架表面。复合材料展现出优异的结构完整性，且主要为介孔结构。Fe和Mn多种价态共存提供了强大的
CRediT作者贡献声明
李雪婷：撰写——初稿、资源、方法学、调查、正式分析、数据整理、概念构思。石晓奇：撰写——初稿、软件、方法学、调查、正式分析、数据整理、概念构思。杨瑞：撰写——初稿、验证、资源、调查、概念构思。刘子昂：撰写——初稿、资源、项目管理、正式分析、数据整理。孙继阳：撰写——初稿，
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到甘肃省关键研发计划项目（25YFFA003）、兰州市青年科技人才创新项目（2023-QN-80）、甘肃省优秀青年基金"创新之星"（2025CXZX-183）以及中央高校基本科研业务费（lzujbky-2023-ey14）的资助。
李雪婷|石晓奇|杨瑞|刘子昂|孙继阳|程秀文
