Onlangs, het onderzoeksteam onder leiding van prof. Kong Lingtao van het Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) hebben een zeer actieve enkelvoudige ijzeratoomkatalysator (Fe-ISAs@CN) ontwikkeld die HNO kan activeren ₂ om vrije radicalen te genereren, het bereiken van snelle verwijdering van sulfadiazineverontreinigende stoffen in waterige oplossingen. De relevante resultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Colloid and Interface Science .

Sulfadiazine (SDZ), een soort synthetisch sulfadiazine-antibioticum, wordt veel gebruikt in de klinische en veehouderij. Echter, door grootschalig gebruik en ongekwalificeerde lozing van afvalwater, in het watermilieu worden steeds meer antibioticaresiduen aangetroffen. Deze antibiotica zijn nog steeds zeer giftig bij zeer lage concentraties. Door de stabiele chemische structuur van sulfadiazine, het is moeilijk om het resterende probleem op te lossen met conventionele verwerkingstechnologie.

In dit onderzoek, onderzoekers synthetiseerden de Fe(acac) ₃ @ZIF8-precursor met behulp van een solvothermische methode, en vervolgens gecalcineerd bij een hoge temperatuur van 930 graden Celsius om een ​​dodecaëdrische Fe-ISAs@CN-katalysator te bereiden met uniforme morfologie en goede dispersie. Het ruwe oppervlak en de holle structuur zorgen voor een groot specifiek oppervlak en leggen een groot aantal adsorptieplaatsen bloot.

De resultaten van degradatie-experimenten toonden aan dat 0,1 g/L Fe-ISAs@CN 91% van 20 mg/L SDZ binnen 60 minuten onder zure pH-omstandigheden kon verwijderen.

"We hebben gekeken naar het mechanisme, en ontdekte dat die actieve sites HNO . snel konden activeren ₂ in een korte tijd, " zei Yang Wu, vooraanstaande wetenschapper van het onderzoek, "Het produceerde een groot aantal actieve stoffen met sterkere oxiderende energie, en de adsorptieplaats zou SDZ kunnen adsorberen om het afbraakproces te ondersteunen."

Het resultaat bewees de snelle afbraak van sulfadiazine in het beperkte bereik. Gecombineerd met de LC-MS-gegevens, zij stelden de mogelijke degradatieroutes voor. Na vijf cycli, de verwijderingsgraad van sulfadiazine was nog steeds groter dan 80%, en het verlies aan ijzer in de katalysator was vrij klein, wat wijst op een goede stabiliteit van het materiaal.

Dit werk doorbreekt de traditionele strenge pH-beperkingen van Fenton en levert nieuwe ideeën op voor de snelle en diepe verwijdering van microverontreinigingen in water door nanomaterialen.