一、背景
水系统中抗生素污染物的存在和风险是公认的环境问题，引起了特别的关注。磺胺类和氟喹诺酮类作为重要的抗生素被广泛应用。此外，它们不能被人和动物完全代谢，然后可能被释放到水生环境中。此类污染物的持续排放将导致对水生生物的生态毒理学效应，并促进细菌的耐药性。因此，有必要对这些污染物使用高效的处理技术。
作为有效的高级氧化工艺 (AOP)，光催化技术显示出许多优势，包括高效，清洁和可持续性，可去除难降解和剧毒污染物，实现无害。通过在光催化体系中加入氧化剂 (H2O2、过硫酸盐 (PS) 、过氧化一硫酸盐 (PMS) 等) 构成的异质光芬顿或光芬顿类体系可以进一步增强污染物，尤其是抗生素的降解。氧化剂可以捕获催化剂的光生电子以促进载体的分离，并被某些催化剂单独激活以生成活性氧 (ROSs)。此外，光生电子可以参与催化剂中一些多价金属的循环，这保持了催化剂的稳定性。与传统的H2O2光芬顿体系相比，基于PS/PMS的光芬顿体系在污染物去除方面表现出较高的效率。
本文整理了最近一个月内利用类光芬顿体系高效降解污染物的文献，尤其是对抗生素的降解，以供读者把握前沿热点。
二、文献分析
1、铁-钨氧化物改性富氧碳氮化物，具有缺陷S方案异质结，用于促进光芬顿污染物的去除
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138629
基于光催化过硫酸盐（PS）氧化工艺在污染物去除方面的优异表现，作者团队成功制备了铁钨氧化物改性富氧含缺陷氮化碳（ITOs/OCNv）S型异质结复合材料，并制备了类光芬顿体系。(Vis/ITOs/OCNv/PS) 被构建用于降解抗生素污染物。结果表明，ITOs/OCNv复合材料具有较大的比表面积和丰富的多孔结构。此外，复合材料中富氧官能团的原位引入和大量的N和O空位缺陷增强了对可见光（Vis）的吸收和电子转移。重要的是，形成的 S 型异质结改善了光生载流子的分离。磺胺二甲嘧啶（SMZ）和环丙沙星（CIP）在最优Vis/5% ITOs/OCNv/PS体系中的降解效率分别为99.6%和99.5%，分别是Vis/5% ITOs/OCNv体系的1.69和2.34倍（ 40 分钟后分别为 SMZ 58.9 % 和 CIP 42.6 %)。这将为持久性污染物去除提供新的思路。
2、水铁矿-H2O2体系亚硫酸氢盐辅助表面类芬顿降解邻苯二甲酸二甲酯
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139309
邻苯二甲酸酯 (PAEs) 作为一种常见的增塑剂，已被广泛用于提高多量物质的柔韧性和可加工性，从而导致其在土壤和废水中的广泛分布。作者团队开发了一种三元体系-水铁矿-H2O2 -亚硫酸氢盐体系。结果表明，在40min内，以硫酸铁、H2O2和亚硫酸氢盐的最佳浓度分别为1.0g/L、5.0mM和2.0mM时，水铁矿-H2O2和亚硫酸氢盐的三元体系可去除总DMP的86.6%。电子顺磁共振(EPR)分析和自由基猝灭实验结果表明，羟基自由基(·OH)是DMP降解的主要反应物种。亚硫酸氢盐通过与铁物种络合，可加速Fe(III)还原为Fe(II)，从而使H2O2体系中的OH生成量增加约4倍。此外，在没有任何改性的情况下，硫酸铁表现出良好的可回收性，如DMP的催化降解效率几乎没有下降。因此，作者的研究除了能有效地降解废水中的PAEs外，还将为基于双硫基非均相类芬顿反应的原位土壤修复技术提供新的思路。
3、紫磷-Fe3O4光催化自芬顿体系与水下气泡等离子体耦合高效去除水中诺氟沙星
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139481
在这项工作中，作者团队构建了一种基于紫磷（VP）-Fe3O4的高效光催化-自Fenton体系，以实现显着的降解性能。VP- Fe3O4与水下气泡等离子体（UBP）结合后，在VP含量为15 wt%时，诺氟沙星（NOR）降解率高达91.8%，比单独使用VP- Fe3O4 和 UBP时分别提高了77.3%和22.2%。羟基自由基已通过自由基捕获测试证明在NOR 去除过程中起着至关重要的作用。VP- Fe3O4 与 UBP 的协同降解能力也高于众所周知的还原氧化石墨烯- Fe3O4，这是由于 VP 具有优异的还原性和给电子能力，促进了 Fe(II)/Fe(III) 的循环。在芬顿反应中。VP- Fe3O4 还可以消耗 UBP 产生的 O3，增强原位 H2O2 的产生。此外，通过 Fenton 反应有效利用 H2O2 提高了 •OH 的生成。放电后 24 小时后，电子自旋共振检测到 DMPO-OH 的清晰信号，进一步证实了协同系统在没有额外试剂的情况下可持续再生•OH。基于密度泛函理论 (DFT) 计算和协同处理期间确定的 NOR 降解副产物，提出了三种可能的降解途径。最终，作者阐明了 VP- Fe3O4/UBP 体系中的协同降解机制。
4、MoS2@TiO2/N掺杂碳纳米纤维具有优异的类芬顿和类光芬顿活性，具有相调节和垂直生长的MoS2纳米片
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139542
作者带领团队在自支撑二氧化钛/氮掺杂碳纳米纤维（TiO2/NCNFs）上垂直生长三角相（1T）/六方相（2H）MoS2构建了一系列1T/2H MoS2@TiO2/NCNFs四环素 (TC) 的类芬顿和类光芬顿降解。发现金属 1 T 相 MoS2 有利于类暗芬顿反应，但适当的双相 1 T/2H MoS2 有利于类光芬顿反应。这取决于 1 T MoS2的高电子传输速率和 2H MoS2的光催化作用。值得注意的是，垂直结构的 MoS2纳米片在促进 H2O2 活化方面比相位调节更有效。在黑暗中，优化的垂直 1 T/2H MoS2@ TiO2/NCNFs 的反应速率常数为 0.0246 min-1，是堆叠 MoS2(0.0015 min-1) 的 16.4 倍。淬灭实验表明•O2-、•OH 和H+ 都参与了类光芬顿反应，而•OH 主导了类暗芬顿反应。研究并提出了可能的 TC 降解途径。此外，优化后的1 T/2H MoS2@TiO2/NCNFs表现出优异的稳定性、可回收性和适应性。作者团队的这项工作对于设计高效的 MoS2类芬顿或类光芬顿催化剂具有指导意义。
5、Fe-BiOBr复合材料表面氧空位富集光催化-Fenton协同降解有机污染物和焦化废水
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138653
作者带领团队采用微波法制备了具有丰富表面氧空位的Fe-BiOBr复合材料，实验和理论计算表明，表面氧空位大大增强了协同光催化-Fenton降解性能。苯酚的协同降解速率常数分别是光催化和Fenton反应的49倍和3.02倍，添加不同阴离子后，苯酚的降解活性仍高达90%。此外，作者还详细讨论了Fe掺杂量，H2O2浓度，苯酚溶液的浓度和pH对降解活性的影响。猝灭实验和EPR测试结果表明，羟基自由基是协同降解过程中最重要的活性物种，超氧自由基和空穴也发挥了重要作用。此外，Fe-BiOBr光催化Fenton协同体系还具有去除其他有机污染物 (双酚A、2,4-二氯苯酚、MO、MB和RhB) 的能力，特别是焦化废水的COD和TOC去除效率63.6% 和53.8%。在有机废水处理中具有重要的应用潜力。
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