日前，天津科技大學李桂菊教授課題組在廢水降解領域取得進展，以「Promotion of sulfameter degradation by coupling persulfate and photocatalytic advanced oxidation processes with Fe-doped MOFs」為題在「Separation and Purification Technology」期刊發表論文。論文通訊作者為李桂菊教授，第一作者為海洋與環境碩士研究生藺宇軒。
李桂菊課題組通過偶聯過硫酸鹽Fe摻雜MOFs的光催化氧化工藝促進磺胺類抗生素降解。通過水溶熱法成功將Fe摻雜到UiO-66(MOF)中。Fe-UiO-66對含有磺胺對甲氧嘧啶抗生素廢水具有高效的降解作用。Fe-UiO-66在太陽光照射下300 min內對磺胺對甲氧嘧啶的降解率為89.9 %，證實了該材料的節能環保性能。Fe摻雜光催化與過硫酸鹽基高級氧化偶合，有效提高了Fe-UiO-66的催化活性和反應效率。良好的光催化性能主要是由於Fe的引入，導致UiO-66向太陽光範圍延伸。此外，淬滅分析證實，·SO42-和·O2-自由基降解磺胺對甲氧嘧啶的作用比·OH和h +更顯著。磺胺類抗生素在太陽光下被成功降解，因此，鐵基材料具有去除廢水中抗生素污染物的巨大潛力。
在不同條件下光催化氧化降解磺胺對甲氧嘧啶反應過程如圖1所示。結合XPS反應前後的數據分析提出Fe(II)-Fe(III)-Fe(II)循環是Fe-UiO-66/PS體系中PS活化的主要機制，並提出了磺胺對甲氧嘧啶的降解路徑。五次循環實驗中SMD的高降解率和Fe離子的低浸出濃度證實該催化劑的高活性和穩定性。本工作為太陽光下對含磺胺對甲氧嘧啶抗生素廢水的處理提供新的思路。
文章信息
Separation and Purification Technology期刊屬於JCR一區，中科院升級版一區TOP期刊，影響因子為7.312，該期刊重點報導化學工程、環境工程等工程技術中用於均相溶液和非均相混合液的分離和純化的新方法。發文範圍包括但不限制於：任何液體，蒸汽和氣體的分離和/或純化理論分析，新材料製備和改性，先進過程開發與模擬等具有重大發現的分離和純化理論與技術。
全文連結
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138358662101340X
通訊作者簡介
李桂菊，教授，碩士生導師，現任天津科技大學海洋與環境學院副院長。主要從事廢水的深度處理和固廢資源化，承擔國家及省部級科研項目11項，橫向項目實現技術產業化4項；近年在SCI、EI和國內重要核心期刊上發表學術論文70餘篇，獲專利授權11項，編寫著作3部；獲天津濱海新區科技進步三等獎1項。曾獲天津市教學名師，天津市五一勞動獎章，天津市首屆最美女教師，天津市優秀教師，天津市高校教學基本功競賽理工科組一等獎（第一名），首屆全國教學創新設計大賽天津賽區二等獎（教授組），全國高校混合式教學設計創新大賽三等獎，天津市工程專業學位優秀課程獎等榮譽。
第一作者簡介
藺宇軒，天津科技大學海洋與環境碩士研究生，在研究生期間在《Separation and Purification Technology》上發表了論文一篇。
圖文來源/海洋與環境學院
本期編輯/劉斯宇
本期審核/曾梅妹 朱皓璇 張子辰
監製/新聞中心 劉紹帆