近日，中国科学院广州能源研究所城乡矿山集成技术科研团队在国家自然科学基金面上项目和广东省自然科学基金面上项目的资助下，在生物质转化钙单原子增强类芬顿氧化效率方面取得新进展。相关成果发表于《应用催化B：环境与能源》（Applied Catalysis B: Environment and Energy）。
Ca-Nx位点和Fe位点协同实现TCEP降解示意图。研究团队供图
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新能源器件解构过程往往伴随大量阻燃剂、塑化剂、全氟化合物等二次污染的发生。典型氯代有机磷阻燃剂磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）具有化学稳定、长距离迁移、致突变性等性质，现有的吸附技术和光催化技术难以将其完全降解和低能耗修复。基于过二硫酸盐活化的类芬顿催化技术已经广泛用于难降解污染物的去除，但仍存在活性位点聚集、传质效率低等瓶颈。在资源循环和节能环保的背景下，亟需开发新的绿色技术应对二次污染（如TCEP污染）。
针对上述问题，研究团队提出将富含钙、氮元素的废弃虾壳生物质转化为兼具高比表面积和Ca-Nx位点的多孔生物炭载体材料，实现纳米零价铁的均匀分散负载和TCEP的快速吸附。结果表明，研制的钙单原子生物炭负载纳米零价铁复合材料，通过TCEP吸附和过二硫酸盐活化的协同作用实现了TCEP的高效去除；Ca-Nx位点对TCEP具有较高的吸附能，高于Nx位点的10倍；Fe位点将过二硫酸盐活化为表面键合的羟基自由基，通过C-O键断裂和C-Cl键羟基化途径完全去除TCEP，且在连续流动反应柱中运行72小时零检出。
论文通讯作者、中国科学院广州能源研究所研究员李良忠表示，该研究为钙单原子应用和TCEP污染修复提供了理论与技术见解。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125056
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