近日，河南师范大学环境生物地球化学与减污降碳团队李静华副教授在环境领域期刊《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Biosynthesized amorphous FeS/biochar composite for enhanced Fenton-like degradation of sulfamethoxazole”的研究论文，论文第一作者为叶俊沛副教授。
该研究利用硫酸盐还原菌（SRB）生物合成非晶态硫化亚铁（FeSam），并将其负载在生物炭（BC）上，制备了FeS/BC复合材料，用于类芬顿氧化降解磺胺甲恶唑（SMX）。生物合成的非晶态FeSam催化活性显著优于化学合成FeS及天然黄铁矿；将FeSam负载于BC表面，能够有效抑制颗粒团聚，为SMX提供吸附位点，实现吸附与氧化协同；体系中硫物种（S2-、Sn2-）促进Fe2+/Fe3+循环，提升了催化稳定性。最优条件下，FeS/BC在5 min内对SMX去除率达85.05%，最终去除率达到96.42%。SMX的去除以氧化降解为主，同时伴随吸附作用。吸附过程符合Langmuir-Freundlich模型，降解中间产物毒性低，矿化效果良好，为抗生素废水处理提供了绿色高效、稳定可行的新型材料与技术路径。
图文摘要
引言
SMX是广泛使用的磺胺类抗生素，具有亲水性和难降解性，对水生生态系统和土壤造成严重污染，威胁生态安全与人类健康。传统的铁基类芬顿高级氧化技术所使用的硫化铁比表面积小、Fe2+溶出量低，催化效果有限。SRB可生物合成非晶态FeS，但存在团聚和稳定性差的问题。BC具有多孔结构，能够作为载体抑制颗粒团聚、并提供吸附位点，是理想的载体材料。利用SRB生物制备FeS/BC复合材料，类芬顿降解SMX，解决传统均相芬顿技术局限与单一生物炭材料的不足，为抗生素废水处理提供高效稳定的新型催化材料。
图文导读
合成方法
分别制备了FeSam和FeS/BC。FeSam的合成：合成培养基氮吹后，接种SRB，在30 °C条件下厌氧培养10天，分离沉淀并干燥，得到生物合成的非晶态FeSam。FeS/BC的合成：合成培养基吹后，接种SRB，添加BC，在30 °C条件下厌氧培养10天，分离沉淀并干燥，得到生物制备的FeS/BC。
结论与意义
本研究利用SRB生物合成非晶态FeSam以及FeS/BC复合材料，并将其应用于类芬顿降解SMX。FeSam与FeS/BC以非晶态硫化亚铁为主，生物炭作为载体，可有效抑制FeS颗粒团聚，减少H2O2的消耗，同时为SMX提供吸附位点，显著提高SMX的降解与材料的稳定性。在最优条件下对SMX的去除率达96.42%。·OH与·O2-是主要活性氧物种，基于自由基淬灭与电子顺磁共振分析，推断·OH是降解SMX的主导氧化剂。硫物种（S2-与Sn2-）在促进Fe2+/Fe3+循环中起关键作用，从而维持H2O2的催化活化与·OH的持续生成。FeS/BC对SMX有一定的吸附作用，其吸附符合Langmuir-Freundlich模型，涉及物理吸附与化学吸附，但吸附能力相对较低，证实氧化降解是主要去除机制。综上，SRB生物合成的FeS/BC复合材料为抗生素废水处理提供了一种吸附-氧化协同的绿色处理策略，为生物合成铁基复合材料在水污染控制中的规模化应用提供了理论依据与技术支撑。
该项工作得到国家自然科学基金（42407348，42277009），中国博士后科学基金（2021M701117）和大学生创新创业计划（202510476021）的资助。
论文链接
Ye, J.P., Song, Y.X., Xu, H., Li, T.T., Su, X.J., Wang, Q.Y., Zhao, X., Liu, X.Y., Li, J.H. 2026. Biosynthesized amorphous FeS/biochar composite for enhanced Fenton-like degradation of sulfamethoxazole. Chemical Engineering Journal, 527. 171606.https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171606