光芬顿法通过调控FeⅢ/Fe3O4/TiO2催化剂促进超氧自由基生成以高效降解抗生素

本综述系统探讨了通过调控FeⅢ/Fe3O4比例优化光芬顿（photo-Fenton）反应的新策略，成功将四环素（TC）降解率提升至15分钟内100%，降解速率达33.33 mg·g−1·min−1。研究发现高FeⅢ比例可促使超氧自由基（·O2−）成为主要活性氧物种（ROS），突破了传统·OH主导机制的效率瓶颈，为抗生素污染治理提供了创新性催化体系。

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Sample preparation（样品制备）

将FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O置于100 mL烧杯中，加入20 mL去离子水超声溶解后，滴加氨水调节pH至9-10。混合溶液室温搅拌1小时，洗涤至中性后60℃干燥。通过调整铁盐质量比制备不同Fe^Ⅲ/Fe₃O₄比例的样品，命名为Fe^Ⅲ_(x)/Fe₃O₄。

Results and discussions（结果与讨论）

X射线衍射（XRD）显示合成催化剂中Fe₃O₄的特征峰与标准卡片（PDF#89-0691）完全匹配。Fe^III₍₃₎/Fe₃O₄/TiO₂₍₅₎复合催化剂在25.3°、37.9°等处出现典型TiO₂衍射峰，证实成功构建复合结构。

Conclusion（结论）

本研究通过精准调控Fe^III含量，使光芬顿体系在15分钟内完全降解100 mg·L⁻¹四环素，降解速率显著超越既往报道。该催化剂经历四次循环后仍保持稳定活性，且对多种抗生素展现广谱降解能力，为实际废水处理提供了高效解决方案。