Ni@C3N4单原子催化剂的制备及其水体抗生素污染降解性能

来源：吉林大学学报·理学版杂志2026年第1期北京时间：

作者：邓楚楚, 安文刚, 杨悦锁

单位：吉林大学 新能源与环境学院， 长春 130012

摘要：针对水体中抗生素如磺胺甲恶唑（SMX）存在广泛、 对生态系统和人类健康构成威胁且 传统污水处理工艺难以有效去除的问题， 制备一种负载单原子Ni的少层C3N4催化剂（Ni@C3N4）， 通过氧还原反应生成H2O2， 可高效电催化降解磺胺甲恶唑. 结构表征表明， Ni以单原子形式高度分散在少层C3N4基体中， 并显著调控少层C3N4的电子结构， 优化活性位点分布. 电化学测试结果表明， Ni@C3N4具有良好的二电子选择性和快速反应动力学性能， 在酸性条件（pH=3）下， Ni@C3N4可通过两电子路径生成H2O2， 在120 min内对磺胺甲恶唑的降解率可达81.3%， 显著优于未掺杂的C3N4催化剂. 动力学分析结果表明， 降解过程符合准一级反应模型. 该研究结果为水体中抗生素的治理提供了新思路.

关键词：磺胺甲恶唑,少层相氮化碳,单原子催化剂,氧还原反应,过氧化氢