从生物降解到生物危害：聚乳酸微塑料在农业生态系统中诱导水稻生长抑制的机制研究

本研究创新性地构建了基于镍铁双金属原子催化剂（NiFe-NCNTs-CP）的流穿式微纳空间限域电极，通过3电子氧还原反应（ORR）实现羟基自由基（•OH）的高效生成（浓度达6092 μmol L?1 min?1）。该系统在60秒内100%去除水中氟苯尼考等5种抗生素（C0=20 mg L?1），处理实际医疗废水可持续稳定运行8天，能耗仅7.35 kWh kg(COD)?1，为有机废水处理提供了高效工程化解决方案。

　　

亮点

• 创新构建镍铁双原子锚定碳纳米管电极（NiFe-NCNTs-CP）

• 微纳限域空间使•OH浓度突破6092 μmol L^?1 min^?1

• 60秒快速降解5类抗生素（包括"水中最难缠的分子"氟苯尼考）

催化剂表征

碳化松木（CP）的30微米通道内长出"纳米森林"——透射电镜显示碳纳米管（CNTs）壁内无金属颗粒（图1f），X射线衍射证实仅存在单原子级分散的NiN₄-FeN₄活性位点，就像"分子级别的芬顿反应工厂"。

环境意义

这项研究直击传统电芬顿技术的三大痛点：•OH寿命短（<10 μs）、传质效率低、能耗高。通过"微纳限域魔法"，将反应空间压缩到自由基扩散距离内，使短命的•OH在"纳米牢笼"中发挥最大威力，为医疗废水处理提供"即插即用"式解决方案。

结论

就像给自由基装上"时空胶囊"，NiFe-NCNTs-CP电极通过3电子ORR路径持续制造•OH大军。在236 L m^?2 h^?1的高通量下，系统仍保持惊人处理效率，8天连续作战后依然"战斗力满格"，能耗仅为传统工艺的1/3。