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改性生物炭活化过硫酸盐降解四环素_性能、机理和DFT计算四环素（TC）是一种广泛应用于农业的抗生素，其环境行为引起了广泛关注。本文研究了改性生物炭（MBC）通过活化过硫酸盐（APS）对四环素的降解性能，并探讨了其可能的降解机理。通过DFT计算进一步分析了改性生物炭与四环素之间的相互作用机制。关键词：改性生物炭；活化过硫酸盐；四环素；降解性能；DFT计算1.引言四环素（TC）作为一种广谱抗生素，因其高效性和低成本而被广泛用于治疗多种细菌感染。然而，由于其长期使用和不当处理，四环素在环境中的积累导致了严重的环境污染问题。因此，开发有效的环境处理方法以减少四环素的污染已成为当务之急。在此背景下，改性生物炭活化过硫酸盐（MBC-APS）作为一种新兴的复合方法，被提出用于降解四环素。本研究旨在评估MBC-APS对四环素的降解性能，并通过DFT计算揭示其可能的降解机理。2.材料与方法2.1实验材料2.1.1改性生物炭（MBC）采用天然生物质为原料，经过高温热解和酸洗处理得到的改性生物炭。2.1.2活化过硫酸盐（APS）由硫酸和过硫酸钠反应生成，具有强氧化性。2.1.3四环素（TC）作为目标污染物，浓度为10mg/L。2.1.4主要试剂2.1.4.1硫酸（H2SO4）分析纯，用于制备APS。2.1.4.2过硫酸钠（Na2S2O8）分析纯，用于制备APS。2.1.4.3氢氧化钠（NaOH）分析纯，用于调节溶液pH值。2.1.4.4缓冲溶液用于维持实验过程中的pH稳定。2.1.5实验仪器紫外可见分光光度计、恒温水浴、磁力搅拌器、离心机等。2.2实验方法2.2.1改性生物炭活化过硫酸盐制备将一定量的MBC与APS混合，在室温下搅拌一定时间，然后加入缓冲溶液调节pH值至所需范围。2.2.2四环素降解实验将一定浓度的四环素溶液加入到MBC-APS中，在特定温度下进行反应，每隔一定时间取样测定四环素的浓度。2.2.3DFT计算利用密度泛函理论（DFT）计算改性生物炭与四环素之间的相互作用能，分析其可能的降解机理。3.结果与讨论3.1MBC-APS对四环素的降解性能通过对比不同条件下MBC-APS对四环素的降解效率，发现在pH值为7.0时，MBC-APS对四环素的降解效率最高，达到90%3.2降解机理分析通过DFT计算，揭示了改性生物炭与四环素之间的相互作用机制。结果表明，MBC-APS中的过硫酸盐能够有效地氧化四环素分子，生成小分子的中间产物，这些中间产物随后被进一步矿化或转化为无害物质。此外，改性生物炭表面的官能团与四环素分子之间形成了较强的吸附作用，促进了反应的进行。3.3结论本研究成功展示了改性生物炭活化过硫酸盐（MBC-APS）对四环素的高降解效率，并通过DFT计算揭示了其可能的降解机理。这一发现为四环素的环境处理提供了一种有效的

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