Bi/nZVI在柠檬酸缓冲溶液中电催化降解磺胺二甲基嘧啶

作     者：唐紫依 刘杰 龚建宇 

作者机构：华中科技大学环境科学与工程学院 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金(22276067)资助 

主　　题：电催化 Bi/nZVI 柠檬酸缓冲液 磺胺二甲基嘧啶 络合 

摘      要：随着医药和畜牧业的快速发展，大量磺胺类药物残余物进入水体，引起一系列环境和健康问题.改性纳米零价铁（nZVI）通过激活分子氧产H2O2，发生类芬顿反应快速高效降解SAs，引起广泛关注.本文利用铋改性纳米零价铁（Bi/nZVI）在柠檬酸（CA）-柠檬酸钠（NaCA）缓冲溶液中电催化氧化降解磺胺二甲基嘧啶（SMZ）.结果表明，Bi的掺杂有利于降低分子氧活化生成H2O2的反应活化能，柠檬酸根与铁络合生成的柠檬酸亚铁络合物与体系自发生成的H2O2发生类芬顿反应，Fe2+/Fe3+氧化还原电位降低，利于铁循环过程，从而强化对SMZ的降解效果.在该体系中存在·OH、·O2-、1O2等3种活性氧物种（ROS），其贡献大小依次为：·OH·O2-1O2.质谱分析推测，在该体系下，SMZ可能的降解路径主要包括4方面：羟基化加成、磺酰胺基SO2脱除、S—N键断裂和含氮杂环C—N/C=N键断裂.这种新型体系的构建不仅为水体中磺胺类药物的去除提供了新的技术方法，也为其他有机污染物的处理提供了一定的理论支撑.