“氧氟沙星是常用的抗生素，一般采用高級(jí)氧化的方法降解，很多時(shí)候需要添加催化劑。”課題組成員、南京工業(yè)大學(xué)于揚(yáng)博士說(shuō)，常用的催化劑載體有活性炭、煤炭、二氧化鈦和硅藻土。熱解炭被認(rèn)為是廢舊輪胎回收最重要的產(chǎn)品之一，因?yàn)樗枷鹉z輪胎重量的30%—40%。輪胎炭材料的優(yōu)勢(shì)是成本低，活性炭1噸要20000元，輪胎炭的成本低于800元/噸。
“用銅和鈰兩種金屬作為活性組分，負(fù)載到輪胎炭上制備成催化劑，這是我們的最大創(chuàng)新點(diǎn)之一。”于楊表示，銅與鈰雙金屬協(xié)同可大幅提高催化活性和穩(wěn)定性。銅鈰輪胎炭催化劑采用了過(guò)硫酸鹽氧化體系，具有高氧化還原電位，方便又穩(wěn)定，可以將大部分有機(jī)物質(zhì)降解為二氧化炭和水。
降解氧氟沙星的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該催化劑結(jié)合微波表現(xiàn)出了催化過(guò)硫酸鹽的最佳活性。在微波的輔助下，銅鈰輪胎炭催化劑可高效降解氧氟沙星，TOC去除率可達(dá)95%以上。
該成果對(duì)開(kāi)發(fā)制備價(jià)格低廉且高效的非均相催化劑具有重要的參考價(jià)值，闡明了雙金屬激發(fā)過(guò)硫酸鹽的機(jī)制，對(duì)過(guò)硫酸鹽氧化體系的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)性意義。同時(shí)，為廢舊輪胎再利用提供一種新的方式，也為難降解有機(jī)污染物的處置提供新的解決方案，實(shí)現(xiàn)了“以廢治廢”。
