钙钛矿LaBO_(3)催化过氧乙酸降解水中双酚A机制研究

作者：赵莹; 刘晴靓; 王硕; 孙志强^*; 马军

来源：环境工程, 2023, 1-11.

• 钙钛矿
• 过氧乙酸
• 双酚A
• 催化降解
• 自由基氧化

为高效地去除水中内分泌干扰物类污染物，采用溶胶-凝胶法合成钙钛矿LaBO3(B = Fe、Cr、Co)催化剂，用于催化过氧乙酸(PAA)降解水中双酚A(BPA)。采用TG-DSC、SEM、TEM、XRD等对钙钛矿LaBO3催化剂形貌及微观结构进行表征，研究其在不同条件下催化PAA去除BPA的效果，并提出催化PAA反应机制。结果表明：LaBO3(B = Fe、Cr、Co)为大小不一、表面光滑、团聚的不规则球体。LaCoO3的比表面积为11.89 m2/g。研究条件下，LaCoO3/PAA体系对BPA的降解率高达85%，显著高于LaCrO3/PAA(14%)和LaFeO3/PAA(14%)体系。此外，LaCoO3/PAA体系对其他污染物(金橙I、磺胺甲噁唑、4-氯苯酚)亦展现了良好的降解效果，并且对于水中常见的无机阴离子和腐殖酸具有较强的抗干扰能力，使LaCoO3成为一种有发展前景的环境友好型催化剂。采用淬灭实验和电子自旋共振光谱揭示了有机自由基是LaCoO3/PAA体系导致BPA降解的主要活性物种。直接电子转移途径为LaCoO3/PAA体系催化降解BPA的次要氧化途径。此外，≡CoIII/≡CoII的氧化还原对与PAA之间的氧化还原反应确保了自由基的连续生成和较高的降解效能。本研究工作将为水中内分泌干扰物污染治理提供新的思路。

• 单位
  中国科学院生态环境研究中心; 哈尔滨工业大学; 城市水资源与水环境国家重点实验室