用生物法制備金屬氧化物催化劑可有效催化降解抗生素氧氟沙星，并降低該污染物的生物毒性。近日，南京工業(yè)大學(xué)張永軍教授課題組利用一種錳氧化細(xì)菌制備了生物鐵錳氧化物，制備過(guò)程沒(méi)有高溫、高壓、高難度操作，還展顯了優(yōu)秀的催化性能。
光芬頓是高級(jí)氧化技術(shù)的一種，它通過(guò)催化劑、過(guò)氧化氫以及光的相互作用產(chǎn)生一系列具有高反應(yīng)活性的自由基，從而達(dá)到降解水體中有機(jī)污染物的目的。“以往光芬頓過(guò)程中所使用催化劑一般采用化學(xué)合成法，需要高溫高壓條件，需要的化合物也比較多，制備過(guò)程比較復(fù)雜。這些操作雖然有助于提高催化活性，但不一定符合環(huán)保理念。”張永軍介紹說(shuō)，“而我們的研究首次將生物制備的金屬氧化物應(yīng)用于光芬頓過(guò)程中，為催化劑的制備提供了新思路。”
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員將鐵與錳兩種金屬鹽放到微生物的培養(yǎng)基中，加入一些微生物基本營(yíng)養(yǎng)元素，放置在恒溫振蕩器中，兩天后一顆顆毛茸茸的褐色顆粒物就慢慢長(zhǎng)了出來(lái)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單水洗后，具有高催化性能的生物鐵錳氧化物就被分離出來(lái)了。
“這一過(guò)程規(guī)避了一般化學(xué)制備催化劑的復(fù)雜合成過(guò)程，沒(méi)有燒制、合成等熱處理，沒(méi)有有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，且制備過(guò)程操作簡(jiǎn)易、成本低廉、環(huán)境友好。”張永軍表示。
研究表明該催化劑含有一種三氧化二鐵以及混合價(jià)態(tài)的錳元素，并具有較低阻抗值和較寬的吸收光譜，能夠降低表面電子空穴對(duì)的重組，從而進(jìn)一步產(chǎn)生高活性的自由基，降解水體中氧氟沙星。（朱琳）
轉(zhuǎn)自：中國(guó)化工報(bào)
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