碳纤维基催化剂

12分钟降解恩诺沙星

利用纺织废料纤维骨架构建双反应中心，通过C-N/O-Co电子传输通道活化PMS，实现高效降解且可在连续流反应器中稳定运行。

Wei, Yuexing · Bin, Fang · Yijing, Han · Kemeng, Cao · Guo, Junmei · Bingqi, Chen · 秦育红 · 贺冲 · Song, Ming

Process Safety and Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part B 2026

具体参数

恩诺沙星降解时间

{'zh': '12', 'en': '12'} min

钴纳米颗粒粒径

{'zh': '8', 'en': '8'} nm

连续流稳定运行时间

{'zh': '720', 'en': '720'} min

最优碳化温度

{'zh': '642', 'en': '642'} °C

技术优势

12分钟降解

在0.10 g·L⁻¹催化剂和0.5 mM PMS条件下，100 µM恩诺沙星12分钟内完全降解，效率极高。

实际废水能用

在焦化、制药和矿山废水中均能高效降解有机污染物，说明催化剂对复杂水质适应性强。

稳定连续运行

固定床反应器中连续流运行720分钟仍能稳定处理污水，具备实际工程应用的潜力。

变废为宝

利用纺织废料的纤维骨架作为碳前驱体，实现资源化利用，同时降低催化剂成本。

应用场景

• 高级氧化水处理：高效降解恩诺沙星等新兴污染物，解决传统方法难降解问题。
• 过硫酸盐活化：通过C-O/N-Co电子通道高效活化PMS，产生自由基和单线态氧。
• 碳基单原子催化：碳纤维表面均匀锚定钴纳米颗粒，形成类似单原子催化的活性位点。
• 纺织废料资源化：利用废弃棉麻纤维骨架制备高性能催化剂，实现资源化。
• 环境催化材料：催化剂在多种实际废水中稳定有效，可连续流运行。