近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业新污染物与环境健康风险防控团队揭示了硼氮共轭掺杂破坏生物炭扩展π共轭体系、促进过一硫酸盐选择性活化生成单线态氧的调控机制，并实现了磺胺甲恶唑的快速降解，相关研究成果发表在《应用催化 B: 环境与能源（Applied Catalysis B: Environment and Energy）》上。

利用碳基催化剂选择性活化过一硫酸盐生成单线态氧，是应对抗生素等新污染物治理的关键技术。传统的石墨化生物炭具有扩展的π共轭结构，不易在层间传递电子，限制了污染物的高效降解。

该研究开发了一种硼氮共轭掺杂的碳空位生物炭，打破原有的π共轭结构，重构内部电子环境，促进电子向过一硫酸盐的定向传递，进而实现以单线态氧为主导的过一硫酸盐活化。该材料显著提升了磺胺甲恶唑的降解速率，是常规催化剂的5-10倍。研究通过调控生物炭π共轭结构为开发高效碳催化剂提供了新策略，为抗生素等新污染物治理提供技术支撑。

该研究获国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926337326009409