铜负载柔性碳纳米纤维膜用于催化降解四环素

许子怡; 张美丽; 陈惠芳

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0388

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (4) : 135 -144. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0388

铜负载柔性碳纳米纤维膜用于催化降解四环素

许子怡, 张美丽, 陈惠芳

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摘要

采用静电纺丝-水热法制备了铜负载的柔性碳纳米纤维膜（Cu@CNF）,并将其用于活化过一硫酸盐（PMS）以去除水中的四环素（TC）,系统评价其催化性能。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）对材料进行全面表征,考察了溶液p H、温度、PMS质量分数和催化剂投加量对催化性能的影响。结果表明:铜以氧化亚铜（Cu₂O）的形式均匀负载在柔性Cu@CNF表面,Cu@CNF对PMS展现出优异的催化活性,可高效降解TC,在40 min内去除率高达90%。此外,Cu@CNF具有优异的稳定性和可重复使用性,即使经过5次循环后仍保持较高的降解率。其优异催化性能源于碳材料与铜物种之间的协同作用,能够促进硫酸根自由基（SO₄^-·）与单线态氧（¹O₂）等活性氧物种的生成。此外,该催化剂体系对阿维菌素等其他难降解抗生素也表现出良好的降解效果,拓展了过硫酸盐高级氧化技术（SR-AOPs）在新型有机污染物控制领域的适用范围,也为高稳定性、难降解抗生素的处理提供了技术途径,为开发高效、可回收的环境修复催化材料提供了新思路。