基于苹果废料构建磁性S-C3N4/MnFe2O4-S,N-CQDs异质结构用于光芬顿降解呋喃唑酮：迈向生态系统保护与循环生物经济

　　本综述创新性地利用苹果皮废料绿色合成硫氮共掺杂碳量子点(S,N-CQDs)，构建磁性S-C3N4/MnFe2O4-S,N-CQDs异质结构光芬顿催化剂，实现呋喃唑酮(FZD)的高效降解（90分钟去除率96.8%）。该策略通过增强可见光捕获、抑制电子-空穴复合提升催化性能，同时催化剂具备磁回收特性（5次循环稳定性良好），为抗生素污染治理与农业废弃物资源化提供绿色解决方案。

　　

亮点 (Highlights)

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  苹果皮废料升级再造为硫氮共掺杂碳量子点(S,N-CQDs)
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  新型S-C₃N₄/MnFe₂O₄-S,N-CQDs异质结构实现高效光芬顿催化
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  可见光下90分钟内呋喃唑酮(FZD)降解率高达96.8%
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  MnFe₂O₄磁性组分赋予催化剂便捷回收能力（5次循环性能稳定）
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  处理后废水生物毒性显著降低（小扁豆发芽实验验证）

材料 (Materials)

实验采用伊朗本地市售苹果皮废料，经干燥研磨后作为S,N-CQDs合成前体。主要化学试剂包括四水合氯化锰(MnCl₂·4H₂O)、六水合三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)、尿素(CO(NH₂)₂)等分析纯试剂，所有溶液均采用超纯水配制。

傅里叶变换红外光谱分析 (FTIR analysis)

通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)对异质结构进行化学表征（图2a）。在指纹区（400-700 cm^-1）观察到MnFe₂O₄纳米颗粒的特征金属-氧键振动峰；中红外区（1200-1650 cm^-1）显示S-C₃N₄的典型三嗪环C-N伸缩振动及S-N键特征峰；高频区（3000-3600 cm^-1）则出现S,N-CQDs的O-H/N-H伸缩振动宽峰，证实三组分成功复合。

结论 (Conclusion)

本研究将苹果皮废料转化为高性能S,N-CQDs，并成功构建三元异质结构光芬顿催化剂。该材料在可见光驱动下展现卓越的FZD降解效率与循环稳定性，同时通过植物毒性实验证实其环境相容性，为农业废弃物高值化利用与抗生素污染控制提供创新技术路径。