过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (4): 437-452.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225204
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张诗华1,3*, 黄桥1, 刘璧铭2,3, 刘轶鋆2,3, 吴文飞1, 武相澄1, 张德伟4
Shihua ZHANG1,3*, Qiao HUANG1, Biming LIU2,3, Yiyun LIU2,3, Wenfei WU1, #br# Xiangcheng WU1, Dewei ZHANG4
摘要: 本研究采用一步溶胶-凝胶法制备钴掺杂硅气凝胶催化剂(Co@Si-A),并将其用于活化过一硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC)。结果表明,25Co@Si-A表现出最佳的催化活性,对TC的降解率达98.97%。BET分析显示,25Co@Si-A具有高比表面积和丰富的纳米限域空间结构;同时,25Co@Si-A/PMS体系展现出较宽的pH适用范围(5~9)和较强的抗SO_4^(2-)和NO_3^-干扰能力。电子顺磁共振(EPR)、猝灭试验及探针转化试验共同揭示,25Co@Si-A/PMS高效降解TC归因于体系中存在以SO_4^(?-)为主的自由基(SO_4^(?-)和?OH)及非自由基(1O2)的共同作用。该体系降解TC机理与纳米限域效应密切相关,此效应可有效促进反应物富集、增加活性位点暴露量以及提高电子转移效率。本研究为硅气凝胶材料活化PMS降解TC提供了新思路,并为开发基于硅气凝胶材料的新型钴基催化材料提供了重要的理论与技术支撑。