为了利用实际制药废水中的氯离子，并最大限度地减少氯离子对生化池中好氧菌的负面影响，华南理工大学胡勇有教授制备了一种由CeO₂和CoFe₂O₄负载电纺碳纳米纤维组成的复合电催化剂（CeO₂/CoFe₂O₄@C-NCNFs-800），并将其用于非均相电芬顿/Cl-（非均相EF/Cl-）体系中NOR的降解。研究发现，当羟基自由基（·OH）和Cl-同时存在时，会生成更具选择性的氧化剂（ClO·），从而使非均相电芬顿/Cl-体系的NOR降解效率优于非均相电芬顿体系。在适当的条件下（pH=6.05，电流=40mA，[Cl-]=0.1M），20分钟的操作可以去除99.54%的NOR，反应速率常数（kobs）为0.3032min^-1。猝灭和探针实验表明，·OH、ClO·和单线态氧（¹O₂）在NOR降解过程中占主导地位，其稳态浓度分别为2.00×10^-11M、1.39×10^-11M和1.19×10^-11M。总之，本研究为利用实际制药废水中的氯离子提供了一种可行的方法。

图1.CoFe₂O₄（a）、CeO₂（b）和CeO₂/CoFe₂O₄@C-NCNFs-800（c和d）的SEM图像；CeO₂/CoFe₂O₄@C-NCNFs-800的EDS（e）、TEM图像（f）、HR-TEM（g）和相应的晶格距离（1-4），以及SAED图案（h）。

图2.多种合成催化剂的XRD（a）和RS（b）光谱；CeO₂/CoFe₂O₄@C-NCNFs-800的XPS全扫描（c），C1s（d）、N1s（e）、O1s（f）、Co2p（g）、Fe2p（h）、Ce3d（i）的高分辨率XPS光谱。

图3.CeO₂@CoFe₂O₄@C-NCNFs-900在不同扫描速率下的CV（a），提取的峰值电流密度与扫描速率（b）和扫描速率^1/2（c）的函数关系；所制备的催化剂的EIS图（d）和Tafel斜率图（e）。

图4.多种影响，包括pH值（a）、施加电流（c）、氯化物浓度（e）及其相应的k_obs值（b,d和f）。除非另有说明，否则反应条件为pH=6.05（初始pH），[NOR]=10mg/L，[Cl-]=0.10M，I=40mA。

图5.当TEMP（a）和DMPO（b）作为自旋捕获剂时的EPR光谱；用过量清除剂的猝灭实验（c）以及相应的动力学和速率常数（d）；FFA、XTT、NB、BA、CBZ和DMOB的衰减率（e）；计算的¹O₂、HO₂·/O₂·^-、·OH、Cl·、Cl₂·^-和ClO·的累积浓度（f）。

图6.球棍模型（a）；HOMO（b）和LUMO（c）；自然布居分析（NPA）和计算的福井指数分布（f^-、f⁺和f⁰）（d）；NOR可能的降解途径（e）。

图7.通过黑头呆鱼LC₅₀（96小时）（a）和大型水蚤LC50（48小时）（b）模型预测NOR及其中间产物的毒性，生物累积因子（c），发育毒性（d）和致突变性毒性（e）。

图8.五次连续循环实验（a），TOC去除（b），Fe、Co和Ce的浸出离子（c），以及能耗（d）。

图9.不同离子（a）和水基质（c）及其相应动力学和k_obs（b和d）对NOR降解的影响。除非另有说明，否则反应条件为pH=6.05（初始pH），[NOR]=10mg/L，[Cl-]=0.10M，I=40mA。

该工作以“Degradation of norfloxacin in a heterogeneous electro-Fenton like system coupled with sodium chloride as the electrolyte”为题发表在《Chemical Engineering Journal》（DOI:10.1016/j.cej.2023.145202）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145202