Ca10-x-yFexCoy（PO4）6（OH）2催化过一硫酸盐降解磺胺甲噁唑研究
来源：水处理技术杂志2026年第7期北京时间：
作者：金炜, 王黎*, 陆帅, 胡秋燕, 李传斌, 郭仕超
单位：武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北省有机废水处理工程技术研究中心超快速催化反应重点实验室,湖北 武汉 430081
摘要：采用溶胶-凝胶法在羟基磷灰石（HAP）掺杂双金属制备了Ca10-x-yFexCoy（PO4）6（OH）2（DHAP）材料用于活化过硫酸氢盐（PMS）降解水中磺胺甲噁唑（SMX）。SEM、TEM、XRD、BET和FT-IR表征表明,Co²⁺/Fe³⁺成功取代HAP晶格中的Ca²⁺并诱导表面氧空位形成,同时保留HAP的分层介孔结构,并将比表面积提升至98.87 m²/g。猝灭实验、EPR和XPS分析证实,催化剂表面的Co/Fe活性位点与氧空位协同活化PMS,生成硫酸根自由基（SO₄•⁻）、羟基自由基（•OH）和单线态氧（¹O₂）。在催化剂0.04 g/L,PMS 0.1 mmol/L,pH=7的最佳条件下,30 min内SMX降解率达98.96%,反应速率常数<em>k</em>为0.146 min<sup>-</sup>¹。该催化剂在pH=3~11宽泛范围及50 mmol/L的高浓度阴离子共存时仍保持大于80%的降解效率,DFT计算结果证明相对于HAP,DHAP对PMS具有更强的吸附作用。通过LC-MS分析,确定了SMX的降解路径。采用T.E.S.T对中间产物毒性分析可知,SMX降解后其毒性降低。在五次循环后,SMX的降解率仍保持在75%以上。
关键词：过氧硫酸氢盐,氧空位,磺胺甲噁唑,羟基磷灰石,DFT计算
基金资助：国家自然基金（51574185）; 湖北省重点研发计划项目（2021BCD002）; 湖北省重大技术创新项目（2019ACA152）
