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鐵基催化劑如何突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，高效降解有機(jī)污染物？
近日，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡亞岐教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域頂級期刊《Water Research》發(fā)表了題目為“Superoxide anion radicals mediated degradation of tetrachloropicolinic acid in biochars-FexP@Fe-FexC/O2?system with excellent reactivity durability”的文章，報(bào)道了一種新型的鐵基催化劑（SL-FexP@Fe-FexC），通過超氧陰離子自由基（O2-）介導(dǎo)的降解反應(yīng)去除水中的難降解有機(jī)污染物——3,4,5,6-四氯吡啶甲酸（TCPA）。本研究采用盛瀚CLC-3200高效液相色譜系統(tǒng)，測定TCPA的降解效率、檢測降解中間產(chǎn)物、評估催化劑的穩(wěn)定性為實(shí)驗(yàn)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。
PART1
研究背景
零價鐵（ZVI）技術(shù)因其低成本、高效和無毒性，已廣泛用于廢水處理和土壤修復(fù)。零價鐵（ZVI）活化氧氣以原位產(chǎn)生活性氧化物種（ROS）為水凈化提供了一種有前景的低碳和“綠色”技術(shù)。然而，ROS產(chǎn)量低且易失活等問題，限制了其在有機(jī)污染物消除中的工程應(yīng)用。
PART2
過程與結(jié)論
本研究成功制備了一種新型鐵基催化劑（SL-FexP@Fe-FexC），其具有核/殼結(jié)構(gòu)和Fe(II)再生能力，能夠高效降解水中的有機(jī)污染物（如3,4,5,6-四氯吡啶甲酸，TCPA）。該催化劑在寬pH范圍（pH 3-10）和不同鹽溶液中表現(xiàn)出優(yōu)異的降解效率和穩(wěn)定性，且在多次循環(huán)使用后仍保持高活性。通過EPR和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，O2-自由基是TCPA降解的主要活性物種，而Fe(II)/O2反應(yīng)的快速電子轉(zhuǎn)移和O2的強(qiáng)親和力是催化劑高效性能的關(guān)鍵。此外，生物炭和FexP的雙重包覆有效減緩了活性Fe和FexC的消耗，進(jìn)一步提升了催化劑的耐久性，可作為高效降解有機(jī)污染物的理想催化劑，對水環(huán)境中有機(jī)污染物的檢測與治理具有重要意義。
研究過程中，盛瀚CLC-3200高效液相色譜系統(tǒng)和紫外檢測器定量分析TCPA（3,4,5,6-四氯吡啶甲酸）的濃度變化，從而評估SL-FexP@Fe-FexC催化劑對TCPA的降解效果，為評估催化劑的降解性能、研究反應(yīng)動力學(xué)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
盛瀚CLC-3200高效液相色譜系列具有高靈敏度、高穩(wěn)定性和靈活配置的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測、食品安全、生命科學(xué)、化工與材料科學(xué)等多個領(lǐng)域。
產(chǎn)品功能：
?多溶劑管理系統(tǒng)，每個流路搭配兩種流動相，一鍵切換流動相
?廣域控溫柱溫箱，最高85℃穩(wěn)定控溫，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好
?雙泵精準(zhǔn)輸液，搭配微體積混合器，具有優(yōu)異的梯度精度和穩(wěn)定性，且延遲體積較小，維護(hù)簡單
?搭配自動進(jìn)樣器，24小時不間斷進(jìn)樣，顯著提升檢測效率
?適配所有檢測器，可與質(zhì)譜聯(lián)用，覆蓋多種場景檢測需求
本研究不僅開發(fā)了一種高效、穩(wěn)定的鐵基催化劑，還為有機(jī)污染物的降解機(jī)制和催化劑設(shè)計(jì)提供了新的見解，具有重要的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會意義。
近些年，盛瀚與國內(nèi)外眾多知名高校和科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)合作，成功攻克了一系列高精尖科研項(xiàng)目。這些合作不僅彰顯了盛瀚在高精尖科研領(lǐng)域的強(qiáng)大助力作用，也體現(xiàn)了其技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得了國際學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可，成為國產(chǎn)高端儀器在國際舞臺上的一張亮麗名片。
未來，盛瀚將持續(xù)推動技術(shù)突破，以創(chuàng)新驅(qū)動為引擎，不斷提升產(chǎn)品性能與質(zhì)量，為國產(chǎn)儀器向高端化、智能化、國際化發(fā)展貢獻(xiàn)力量！
拓展閱讀?? 《Water Research》期刊簡介
《Water Research》是環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的國際頂級期刊（Elsevier出版），以高影響力（2022年影響因子13.4）、嚴(yán)苛的學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的學(xué)科覆蓋著稱，長期位居環(huán)境領(lǐng)域期刊前列。其聚焦水處理技術(shù)、污染物降解、水質(zhì)監(jiān)測等研究方向，發(fā)表成果需兼具創(chuàng)新性與應(yīng)用價值，錄用率低且論文引用率極高，被視為水環(huán)境研究的“黃金標(biāo)桿”。
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