腐植酸(HA)是天然有机物的主要成分,本身无害,但在水氯化消毒过程中会形成三卤甲烷、卤乙酸等致癌消毒副产物,对水生生物和人体健康构成严重威胁。
本研究报道了一种B位双金属掺杂的钙钛矿型铁磁吸附剂(LFCTO),通过在LaFeO3的B位同时掺杂Ti和Co,实现了对HA的快速高效去除。优化后的LFCTO-0.3吸附剂对HA的最大吸附容量达381 mg·g-1,吸附速率快,这归因于其增加的比表面积和改善的表面亲水性。同时,Co/Ti中心作为芬顿活性位点活化H2O2,允许在温和条件下原位氧化降解吸附的HA并有效再生吸附剂。双掺杂策略还增强了LFCTO的铁磁性,实现高效磁分离和再利用。DFT计算从分子层面揭示了钙钛矿吸附剂与HA的相互作用机制。该吸附剂在连续运行280小时内保持稳定结构和HA去除性能,避免了传统吸附剂所需的高温煅烧或溶剂洗脱等高能耗再生过程。本研究揭示了钙钛矿材料作为高效、可再生的催化吸附剂在有机污染物去除中的巨大潜力。
该成果近期发表在Nature Communications期刊,邢卫红研究员、仲兆祥研究员和刘泽贤教授为共同通讯作者。研究获得国家自然科学基金、江苏省科技厅、江苏省重点研发项目和江苏省特聘教授项目的支持。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-70286-6
作者:化工学院;审核:眭国荣、潘宜昌