抗生素超標的廢水始終是許多市民心頭的陰影。記者16日從南京工業大學獲悉，該校張永軍課題組采用廢舊輪胎作為原料，并以銅鈰兩種金屬作為活性組分進行負載，制成新型高效銅鈰輪胎炭催化劑，可快速降解氧氟沙星，實現了資源利用和以廢治廢。相關成果在新一期環境類頂尖期刊《應用催化B》在線刊發。
“氧氟沙星是常用的抗生素，一般采用高級氧化的方法降解，很多時候需要添加催化劑。”課題組成員、南京工業大學于揚博士說，常用的催化劑載體有活性炭、煤炭、二氧化鈦和硅藻土。熱解炭被認為是廢舊輪胎回收最重要的產品之一，因為它占橡膠輪胎重量的30%—40％。輪胎炭材料的優勢是成本低，活性炭1噸要20000元，輪胎炭的成本低于800元/噸。
“用銅和鈰兩種金屬作為活性組分，負載到輪胎炭上制備成催化劑，這是我們的最大創新點之一。”于楊告訴記者，銅與鈰雙金屬協同可大幅提高催化活性和穩定性。銅鈰輪胎炭催化劑采用了過硫酸鹽氧化體系，具有高氧化還原電位，方便又穩定，可以將大部分有機物質降解為二氧化炭和水。
降解氧氟沙星的實驗結果顯示，該催化劑結合微波表現出了催化過硫酸鹽的最佳活性。在微波的輔助下，銅鈰輪胎炭催化劑可高效降解氧氟沙星，TOC去除率可達95%以上。
該成果對開發制備價格低廉且高效的非均相催化劑具有重要的參考價值，闡明了雙金屬激發過硫酸鹽的機制，對過硫酸鹽氧化體系的進一步開發具有指導性意義。同時，為廢舊輪胎再利用提供一種新的方式，也為難降解有機污染物的處置提供新的解決方案，實現了“以廢治廢”。
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