微量MoS2修饰CoFe2O4纳米颗粒协同介质阻挡放电等离子体高效降解恩诺沙星：氧活性物种O2?–与1O2的关键作用

本研究通过水热法合成微量MoS2修饰的MFe2O4（M=Mg/Zn/Co）纳米颗粒，协同介质阻挡放电（DBD）等离子体高效降解恩诺沙星（ENR）。MoS2/CoFe2O4（MCF）复合材料展现出最优催化性能，其降解速率常数达0.323 min?1，归因于MoS2促进的电子传输与Fe(III)/Fe(II)循环。淬灭实验证实O2?–和1O2为关键活性氧物种（ROS），该体系为抗生素废水处理提供了新型等离子体-催化协同策略。

　　

Highlight

本研究通过简单水热法成功合成MCF纳米复合材料，其中MCF 0.2与DBD等离子体联用表现最佳。微量MoS₂修饰显著提升CoFe₂O₄的孔隙率和比表面积，减少颗粒聚集，拓宽反应通道并提供更多活性位点。在7 kV电压和0.2 g L^–1催化剂用量条件下，10分钟内ENR降解效率达96.7%，反应速率常数较单独DBD系统提升3.07倍。

Characterization of catalysts

通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对CoFe₂O₄、MoS₂及MCF 0.2进行形貌表征。CoFe₂O₄呈15-100 nm不规则纳米颗粒（图1a），MoS₂为具有弯曲条纹的纳米片结构（图1b），而MCF复合材料中MoS₂均匀分散负载于CoFe₂O₄表面（图1c），形成高效异质结。

Conclusion

MCF 0.2/DBD体系通过Mo(IV)/S^2?价态变化促进Fe(III)/Fe(II)循环，电子顺磁共振（EPR）和淬灭实验证实O₂^?–和¹O₂是ENR降解的主导活性物种。该研究为开发等离子体协同催化抗生素降解提供了新型多功能催化剂设计思路。