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2026年第6期
• 污水处理与回用 •

可见光驱动下Fe3O4@MnFe-LDH活化过氧乙酸工艺对咖啡因的降解

作者:胡成康,陈俊杰,张洋博,李青松,丘长生,杨海鹏
作者单位:厦门理工学院水资源环境研究所;厦门市水资源利用与保护重点实验室;福建省东升鸿工程建设有限公司
引用本文:胡成康, 陈俊杰, 张洋博, 等. 可见光驱动下Fe3O4@MnFe-LDH活化过氧乙酸工艺对咖啡因的降解[J]. 净水技术, 2026, 45(6): 84-91.
摘要:【目的】 本文旨在探究一种高效可行的降解技术,以应对水环境中高检出率的新污染物咖啡因(CAF),因其对人类健康和生态系统构成重大威胁。【方法】 采用原位负载法合成了具有磁性的铁锰层状双金属氢氧化物(Fe3O4@MnFe-LDH)复合材料,并通过紫外-可见漫反射光谱(DRS)、价带X射线光电子能谱(VB-XPS)等技术评估其光催化剂性能。构建了可见光下磁性Fe3O4@MnFe-LDH协同过氧乙酸(PAA)工艺降解CAF的体系,考察了PAA质量浓度、催化剂投加量、初始pH、浓度和腐植酸(HA)浓度等因素对CAF降解的影响。【结果】 Fe3O4@MnFe-LDH展现出有序跨带结构,能有效抑制光生载流子复合,提升光催化活性。在PAA质量浓度为0.70 g/ L、催化剂投加量为0.20 g/ L时,500 μg/ L的CAF在5 min内降解率达到88%。中性条件有利于CAF的去除,对CAF去除具有抑制作用,而HA轻微促进了CAF的去除。循环试验表明,Fe3O4@MnFe-LDH重复使用5次后,对CAF去除率仍超80%。【结论】 本文成功构建了可见光下Fe3O4@MnFe-LDH协同PAA工艺降解CAF的高效体系,为水体中新污染物的治理提供了一种技术方案,具有良好的应用前景。
关键词:咖啡因;过氧乙酸;光催化;协同;降解
基金资助:国家自然科学基金(51878582,52400117,51978618);福建省自然科学基金创青项目(2024J08119);厦门市自然科学基金(3502Z202373064)

收稿日期:2025-04-14 修回日期:2025-06-07 接受日期:2025-06-12

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