近日，英国威廉希尔中文网站2021级硕士研究生郭孟鑫以第一作者在环境领域权威期刊《Separation and Purification Technology》（中科院一区TOP期刊，2023年影响因子8.6）发表题为“Red mud-based biochar activated peroxydisulfate under visible light for tetracycline removal: Synergistic effect of FeAl2O4 photocatalysis”的论文，韩毅副教授为论文通讯作者，英国威廉希尔中文网站为论文第一完成单位和通讯单位。
铁基生物炭（Fe-BC）复合材料因其优异的物理化学表面特性在高级氧化工艺工程（AOPS）中备受关注。用作催化剂载体的碳材料同时具有催化和载体功能机制。但是，大多数Fe-BC复合材料都是人工在生物碳表面加载的，过程繁琐且成本高昂。因此，需要更环保、更便宜的替代品。由富铁废物和废弃生物质共同热解产生的铁基生物炭是一个值得考虑的替代品。
在这项研究中，以赤泥（RM）和 稻壳（RH）为原料，通过共热解制备了含有 Fe0、Fe3O4 和 FeAl2O4 等多价铁的生物炭。均相和非均相活化过硫酸盐（PDS）对盐酸四环素（TCH）的降解均表现出良好的效率。在使用可见光的最佳条件下，降解效率高达 99.5%。猝灭实验和电子顺磁共振（ESR）分析表明，自由基和单线态氧在 RHRM50/PDS/light 系统中具有协同效应，促进了 TCH 的降解。在产生单线态氧的过程中，FeAl2O4 发挥了关键作用，并在早期阶段占主导地位，而硫酸根自由基则在后期阶段发挥了主要作用。通过理论计算（DFT）和中间产物的 LC/MS 分析，确定了TCH的可能降解途径。此外，生态结构-活性关系模型（ECOSAR）预测表明，这些中间体的生态毒性普遍低于TCH。这项工作不仅揭示了RHRM50/light/PDS催化剂在可见光照射下降解有机污染物的应用潜力，而且探索了农业和工业固体废物资源化利用的新策略，真正意义上实现了 "以废治废 "的理念。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138358662301986X
（撰稿、供图：郭孟鑫；审核：李法松）
