钴掺杂铁酸铋光催化剂

过硫酸盐活化降解抗生素

钴掺杂Bi2Fe4O9在可见光与过硫酸盐协同作用下高效降解环丙沙星，比单独光催化或单独过硫酸盐体系分别提高1.45倍和3.6倍，且适应宽pH和复杂水质。

Zizhen, Wu · Liu, Jiawei · Li, Zhen · 史俊 · 邓慧萍

Green Energy and Environment 2025

具体参数

降解效率

{'zh': '84.49', 'en': '84.49'} %

降解速率常数

{'zh': '0.0516', 'en': '0.0516'} min⁻¹

相比单独光催化的效率提升倍数

{'zh': '1.45', 'en': '1.45'} fold

相比单独过硫酸盐体系的效率提升倍数

{'zh': '3.6', 'en': '3.6'} fold

技术优势

降解更快

40分钟内降解效率达84.49%，速率常数0.0516 min⁻¹，协同体系下光生载流子与硫酸根自由基共同作用，比单独体系高1.45倍和3.6倍。

适应复杂水质

对多种pH、无机阴离子和腐殖酸表现出良好适应性，有利于处理实际水体中的有机污染物。

降解产物毒性降低

LC/MS和T.E.S.T软件评估表明环丙沙星降解产物毒性降低，降低了环境风险。

可见光即可驱动

钴掺杂使材料在可见光下具有光催化活性，可高效利用太阳光能进行水处理。

应用场景

• 抗生素废水处理：高效降解环丙沙星等抗生素残留，降低生态风险。
• 高级氧化水处理：过硫酸盐与光催化协同产生活性物种，提升氧化效率。
• 可见光催化材料：钴掺杂拓宽光响应，实现可见光驱动降解。