西北师范大学Li, Xiaowan与卢小泉等：MnFe2O4尖晶石高碘酸盐活化用于磺胺甲噁唑降解：碘酸自由基显性、降解途径、DFT计算和毒性评估
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Separation and Purification Technology
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Periodate activation by MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> spinel for sulfamethoxazole degradation: Iodate radical dominance, degradation pathway, DFT calculation and toxicity assessment
Li X.; Zhao Y.; Yuan T.; Zhang Y.; Shu X.; Lu X.
Published：2024-11-11
DOI：10.1016/j.seppur.2024.127553
研究背景
社会对环境保护日益关注，废水中的有机物质成为一个严重问题。其中，磺胺甲唑（SMX）等药物残留对水质造成一定影响。如何高效降解这些有机物质成为当前研究领域的热点问题。
研究内容
一项最新研究发现，利用锰铁尖晶石（MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>）在不同温度下合成，可用于活化高碘酸盐（PI）来降解磺胺甲唑。研究表明，在500摄氏度煅烧的MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>（500-MFO）中，PI的活性显著，具有出色的持久性和强烈的底物选择性。 进一步的分析揭示了在500-MFO/PI体系中，存在着同质和异质途径以及自由和非自由基途径。多种活性物种被确定，其中以异质活化产生的碘酸盐自由基（IO<sub>3</sub><sup>•</sup>）为主要物种。研究还通过高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）和密度泛函理论（DFT）计算揭示了磺胺甲唑的降解途径。最终产物对水生生物的急性和慢性毒性使用生态结构活性关系（ECOSAR）软件进行了预测，结果显示尽管中间产物的毒性有所波动，但最终产物对环境无害。
研究意义
这一研究的创新点在于发现了一种有效的方法来降解磺胺甲唑，有望应用于废水处理中。通过深入研究降解途径和产物毒性，为环境保护和水质改善提供了重要参考。
这篇文章简单明了地介绍了一项关于磺胺甲唑降解的研究，希望能够帮助中学生更好地了解这一领域的科学进展。
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