本站消息 10月16日,资源与环境学院王吉秀教授与农业农村部环境保护科研监测所王风研究员合作在《Advanced Composites and Hybrid Materials》(材料科学领域中科院一区TOP,IF:21.8)发表题为“Superoxide radical (·O₂⁻)–driven peroxymonosulfate activation via cation-deficient lanthanum ferrite perovskite oxides: Electronic structure modulation for high-efficiency estrogen degradation in dairy wastewater ”的研究论文。该研究基于定向调控阳离子浓度合成金属空位钙钛矿材料,在过硫酸盐条件下产生大量超氧自由基氧化降解畜禽废水中的雌激素,并通过表征分析证明电荷转移是雌激素降解主要机理。

雌激素是一种基于胆固醇的生物活性类固醇激素,主要由动物的肾上腺皮质、睾丸、卵巢和胎盘产生。环境雌激素来源于人类和动物排泄物、制药制造、乳制品、家禽和肉类工业,集中饲养的畜禽的粪便和废水是这种雌激素的主要来源,过量的雌激素进入生物体会影响其健康。
近年来钙钛矿材料在高级氧化领域备受关注,阳离子缺陷引入钙钛矿晶格结构可以为非均相催化过程提供活性位点。该研究证实具有A位阳离子缺陷的LaFeO3钙钛矿氧化物激活过硫酸盐能力显著提高,其独特的缺陷结构定向调控产生大量超氧自由基促进了LaFeO3电荷转移效率,增加了Fe(III)- Fe(II)-Fe(III)氧化还原循环中电荷转移。因此,A位阳离子缺陷LaFeO3/PMS体系对多种污染物表现出更强的降解性能,反应60 min实现了2 mg/L β-E2完全去除。在多种共存物质、较宽pH值环境、多次循环利用条件下,也显示出卓越的催化能力、高稳定性和高可重用性。对实际畜禽养殖废水β-E2降解率高达82.16%-99.25%,表明了该技术对组成复杂的实际水体雌激素高效降解方面的巨大应用潜力。

该研究结果对大理乳制品、家禽和肉类工业,畜禽养殖过程产生的废水中雌激素降解率均达98%左右,表明了其在实际应用方面的潜力,对组成复杂的水体高效降解雌激素提供了有效的策略,研究机理对洱海面源污染中雌激素控制具有重大意义。云南农业大学为论文第一完成单位,2023级环境科学硕士点研究生吕诗羽为论文第一作者,王吉秀教授为主通讯作者,农业农村部环境保护科研监测所王风研究员为共同通讯作者,环境工程硕士罗元和资源与环境硕士付珂蓉参与完成。该工作得到国家自然科学基金项目(41967049)、国家重点研发计划项目(2022YFD1901305)、云南省基础研究计划(202101AT070002)等项目的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1007/s42114-025-01465-0