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本報訊（見習(xí)記者江慶齡）華東理工大學(xué)教授張金龍與副教授周亮聯(lián)合團隊提出“非接觸電子轉(zhuǎn)移過程”（NCETP）新型催化機制，在類芬頓反應(yīng)中展現(xiàn)出極高的污染物降解效率與選擇性，為高效污水處理技術(shù)的發(fā)展提供了新思路。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《水研究》。

抗生素在水體中的殘留已成為全球性環(huán)境問題。基于自由基的高級氧化工藝雖能有效降解此類污染物，但存在壽命短、易受水質(zhì)干擾、氧化劑利用率低等問題。電子轉(zhuǎn)移過程是一種非自由基路徑，具有高選擇性、抗干擾性強等優(yōu)勢，但在實際應(yīng)用中仍面臨電子傳遞效率低、副反應(yīng)多等挑戰(zhàn)。

研究人員通過“記憶效應(yīng)”與離子交換策略，在層狀雙金屬氫氧化物/過氧單硫酸鹽（LDH/PMS）體系中提出了NCETP，并成功構(gòu)建了具有HSO5-空位的鐵鈷LDH催化劑（CLHSO）。

CLHSO能夠優(yōu)先吸附并錨定PMS于層間，而左氧氟沙星（LVX）等大分子污染物則吸附在LDH層外，兩者無法直接接觸，由此實現(xiàn)污染物與氧化劑在催化劑兩側(cè)的物理隔離。反應(yīng)中，通過LDH內(nèi)外層的單配位氧位點構(gòu)建，氫橋完成快速電子轉(zhuǎn)移，完全避免了自由基副反應(yīng)的發(fā)生。

實驗表明，NCETP中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)量比傳統(tǒng)電子轉(zhuǎn)移過程提高了2.58倍，LVX在30分鐘內(nèi)降解率超過95%，且系統(tǒng)在寬pH值范圍和復(fù)雜水質(zhì)條件下仍保持高效穩(wěn)定。

研究團隊進一步構(gòu)建了以CLHSO負載的聚酯纖維為填料的連續(xù)流反應(yīng)器。在24小時的連續(xù)運行中，系統(tǒng)對LVX的降解率始終維持在99%以上，且金屬浸出濃度遠低于國家排放標準。此外，經(jīng)連續(xù)流處理后的染料廢水色度顯著下降。毒性評估表明，降解產(chǎn)物生態(tài)毒性顯著低于LVX原藥，且處理后的溶液對大腸桿菌不再具有脅迫影響，顯示出良好的環(huán)境友好性。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124796