华东理工大学教授张金龙与副教授周亮联合团队提出“非接触电子转移过程”（NCETP）新型催化机制，在类芬顿反应中展现出极高的污染物降解效率与选择性，为高效水处理技术的发展提供了全新思路。相关研究成果近日发表于《水研究》。

抗生素在水体中的残留已成为全球性环境问题。基于自由基的高级氧化工艺虽能有效降解此类污染物，但存在寿命短、易受水质干扰、氧化剂利用率低等问题。电子转移过程是一种非自由基路径，具有高选择性、抗干扰性强等优势，但其在实际应用中仍面临电子传递效率低、副反应多等挑战。

研究人员通过“记忆效应”与离子交换策略，在层状双金属氢氧化物/过氧单硫酸盐（LDH/PMS）体系中提出了NCETP，并成功构建了具有HSO₅^-空位的铁钴（CoFe）LDH催化剂（CL_HSO）。

传统电子转移机制（a和b）与非接触式电子转移机制（c和d）。图片由研究团队提供

CL_HSO能够优先吸附并锚定PMS于层间，而左氧氟沙星（LVX）等大分子污染物则吸附在LDH层外，两者无法直接接触，由此实现污染物与氧化剂在催化剂两侧的物理隔离。反应中，通过LDH内外层的单配位氧位点构建氢桥完成快速电子转移，完全避免了自由基副反应的发生。

实验表明，NCETP过程中的电子转移数量比传统ETP提高了2.58倍，LVX在30分钟内降解率超过95%，且系统在宽pH范围和复杂水质条件下仍保持高效稳定。

进一步地，研究团队构建了以CL_HSO负载的聚酯纤维为填料的连续流反应器。在长达24小时的连续运行中，系统对LVX的降解率始终维持在99%以上，且金属浸出浓度远低于国家排放标准。此外，经连续流处理后的染料废水色度显著下降。毒性评估表明，降解产物生态毒性显著低于LVX原药，且处理后的溶液对大肠杆菌不再具有胁迫影响，显示出良好的环境友好性。