海大高孟春Appl. Catal. B.：N/O自掺杂生物质多孔碳阴极催化剂与CuFeO2/生物炭颗粒催化剂耦合

四环素是一种广受欢迎的广谱抗菌药物，在治疗药物和畜牧业中广泛应用，导致大量含四环素的废水进入水环境，而残留四环素可以诱导生态系统中产生耐药菌和耐药基因。四环素具有结构稳定的其芳香环，在自然条件下难以降解，因此开发有效降解四环素的方法十分重要。

基于此，中国海洋大学高孟春教授（通讯作者）等人报道了一种使用氮/氧（N/O）生物质自掺杂多孔碳（NO/PC）阴极催化剂耦合CuFeO₂/生物炭颗粒催化剂，构建了非均相可见光驱动光-电-Fenton（H-VL-PEF）系统以降解四环素。

在本文中，作者评估了H-VL-PEF系统使用具有NO/PC催化剂的GDE阴极（NO/PC-GDE）和CuFeO₂/生物炭颗粒催化剂降解四环素的潜力。通过水热法合成了CuFeO₂/生物炭，没有额外的还原剂。

NO/PC是以紫花苜蓿为碳前驱体，通过热解法制备且不使用化学试剂（如氮源、强氧化剂或浓酸）。通过各种分析方法系统地研究了CuFeO₂/生物炭、NO/PC和NO/PC-GDE的表征。在H-VL-PEF系统中研究了影响四环素降解的关键参数，包括CuFeO₂/生物炭负载、电流密度、初始pH值和无机阴离子。

由于NO/PC具有85.3%的H₂O₂选择性，以NO/PC为阴极催化剂的气体扩散电极（NO/PC-GDE）表现出良好的H₂O₂发电性能和稳定性。CuFeO₂/生物炭通过静电感应和光激发产生的电子促进了≡Fe³⁺/≡Fe²⁺和≡Cu²⁺/≡Cu⁺氧化还原循环，有利于HO^•/O₂^•-的形成和四环素的降解。CuFeO₂/生物炭催化剂和可见光的引入可以降低能耗，促进四环素矿化。

根据HPLC/MS鉴定的中间体推测了四环素的降解途径。大肠杆菌生长抑制实验和毒性预测分析表明，由于H-VL-PEF系统的催化降解，四环素的综合毒性得到缓解。此外，作者进行了10次循环实验以评估H-VL-PEF系统对四环素降解的稳定性。

Coupling nitrogen/oxygen self-doped biomass porous carbon cathode catalyst with CuFeO₂/biochar particle catalyst for the heterogeneous visible-light driven photo-electro-Fenton degradation of tetracycline. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.121024.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.121024.

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