柠檬酸配体促进Cu/Fe0电子转移增强氧化性能的研究

该研究通过掺杂过渡金属Cu和Ni方式制备了2种改性纳米零价铁材料，在有无柠檬酸(CA)2种体系下，探究了材料对诺氟沙星的降解效果并分析其作用机理。结果表明，1% Cu/Fe⁰-CA对诺氟沙星有最佳降解效果，1 h降解效率约为73%；而没有柠檬酸的Cu/Fe⁰体系，也有70%左右的降解效率。结合DFT理论计算分析，对体系中·O₂^-、H₂O₂、·OH等自由基形成过程探究表明，无柠檬酸配体时主要是还原降解过程，在Fe⁰转化Fe²⁺时，电子直接传递至铁表面吸附的诺氟沙星，且还原氢(H*)起到还原作用。在有柠檬酸配体存在时则源于活化分子氧过程，在电子传递过程中产生H₂O₂，继而与柠檬酸亚铁产生类Fenton反应，体现出强氧化效应。