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全氟辛酸(Pentadecafluorooctanoic Acid，PFOA)作为环境中检出率最高的全氟化合物之一，在大气、水体、土壤甚至生物体中都有检出。全氟辛酸具有神经毒性、生殖毒性、免疫毒性等毒性，它能够在生物体内蓄积且很难被自然降解。全氟辛酸的污染问题已严重威胁到生态环境和人体健康，亟需开发一种行之有效的PFOA降解技术。
本论文受仿生材料的启发，将酶活性中心模拟物(铁卟啉)作为催化中心，樟树叶生物炭作为载体，合成了一种具有极高催化活性的非均相催化剂(Fe(TPFPP)/BC)，并将此催化剂应用于过硫酸盐高级氧化法。生物炭上的持久性自由基(PFRs)可以向铁卟啉和过硫酸盐传递电子，从而直接或间接地加速SO4-·和HO·的产生。通过引入抗坏血酸(AA )作为电子循环剂，构建了Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系以降解目标污染物PFOA。考察了体系降解PFOA的最佳条件，以及环境因素对PFOA降解效果的影响，并阐明了PFOA的降解过程及体系的反应机理。研究结果表明，Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系可以高效、快速地降解PFOA，且Fe(TPFPP)/BC能够高效激活过硫酸盐。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系可以在30min内降解75.90%的PFOA，随着反应时间的延长，PFOA的降解率甚至可达到90.88%。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系对PFOA的降解效果远超单独的Fe(TPFPP)/BC-AA体系和PS-AA体系，降解率分别提高了1.33倍和2.99倍。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系在酸性条件下对PFOA的降解效果要优于碱性条件，在pH为1-3的范围内，体系对PFOA的降解效果最佳。而体系原始pH就在此范围内，无需另外调节pH。环境中的共存阴离子(Cl-和CO32-)对PFOA的降解效果都表现出了不同程度的抑制作用。其中，CO32-对PFOA降解效果的抑制作用比Cl-更强。在PFOA的降解过程中，SO4-·是起主要作用的自由基，而HO·则作为辅助自由基起作用。在SO4-·和HO·两种自由基的作用下，PFOA逐步脱氟脱碳，直至被完全矿化为CO2和F-。
本论文受仿生材料的启发，将酶活性中心模拟物(铁卟啉)作为催化中心，樟树叶生物炭作为载体，合成了一种具有极高催化活性的非均相催化剂(Fe(TPFPP)/BC)，并将此催化剂应用于过硫酸盐高级氧化法。生物炭上的持久性自由基(PFRs)可以向铁卟啉和过硫酸盐传递电子，从而直接或间接地加速SO4-·和HO·的产生。通过引入抗坏血酸(AA )作为电子循环剂，构建了Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系以降解目标污染物PFOA。考察了体系降解PFOA的最佳条件，以及环境因素对PFOA降解效果的影响，并阐明了PFOA的降解过程及体系的反应机理。研究结果表明，Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系可以高效、快速地降解PFOA，且Fe(TPFPP)/BC能够高效激活过硫酸盐。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系可以在30min内降解75.90%的PFOA，随着反应时间的延长，PFOA的降解率甚至可达到90.88%。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系对PFOA的降解效果远超单独的Fe(TPFPP)/BC-AA体系和PS-AA体系，降解率分别提高了1.33倍和2.99倍。Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系在酸性条件下对PFOA的降解效果要优于碱性条件，在pH为1-3的范围内，体系对PFOA的降解效果最佳。而体系原始pH就在此范围内，无需另外调节pH。环境中的共存阴离子(Cl-和CO32-)对PFOA的降解效果都表现出了不同程度的抑制作用。其中，CO32-对PFOA降解效果的抑制作用比Cl-更强。在PFOA的降解过程中，SO4-·是起主要作用的自由基，而HO·则作为辅助自由基起作用。在SO4-·和HO·两种自由基的作用下，PFOA逐步脱氟脱碳，直至被完全矿化为CO2和F-。