为制备高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好型Ti基介孔催化剂，分别制备了Co和Zr掺杂的介孔TiO₂催化剂(Co-TiO₂、Zr-TiO₂)，并探究了其在活化过硫酸钠(PDS)过程中活性物种的产生机制及对四环素(TC)降解性能的影响。结构表征结果表明，Co和Zr掺杂均显著提高了催化剂的比表面积和氧空位浓度。具体而言，Co与Ti间的电负性差异促进了电子迁移；而Zr⁴⁺因其离子半径大于Ti⁴⁺，掺杂后诱发了晶格畸变。TC降解实验显示，相较于未掺杂的TiO₂/PDS体系，Co-TiO₂/PDS和Zr-TiO₂/PDS体系对TC的降解率在6 h内分别提升至93.1%和89.6%，反应速率常数分别为未掺杂体系的2.8倍和2.4倍。猝灭实验与电子顺磁共振(ESR)分析证实，Co-TiO₂/PDS体系以羟基自由基(·OH)为主要活性物种，而Zr-TiO₂/PDS体系则以单线态氧(¹O₂)为主要活性物种。磷酸盐(PO₄^3-)添加实验表明，调控催化剂表面羟基可优化Co-TiO₂/PDS体系的反应剂利用效率(η_RU)。结果阐明了金属掺杂对介孔TiO₂活化PDS过程的差异化影响，以及其对活性物种和污染物降解性能的调控机制。

在溶剂热合成HKUST-1的过程中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)调控其晶体形貌结构，进而将其原位掺杂到聚酰亚胺(PI)中构建混合基质膜(MMMs)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、氮气吸附-脱附测试表征HKUST-1晶体的形貌结构，通过HKUST-1的CO₂吸附和MMMs的气体渗透实验，结合巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟探讨了HKUST-1晶体粒径对MMMs的CO₂渗透性能的影响，揭示了PVP调控MMMs的CO₂分离性能的机制。研究发现，基于PVP的空间位阻效应，添加PVP合成的HKUST-1晶体的平均粒径为1~3 μm，比表面积为731~1 007 m²·g^-1，相较于未添加PVP合成的HKUST-1晶体的平均粒径显著减小，粒径分布变窄，比表面积增大，且暴露出更多的Cu²⁺金属位点与芳香环结构，这增强了HKUST-1与PI的界面相容性，以及HKUST-1与CO₂的π-π相互作用与路易斯酸性作用。采用掺杂量(质量分数)为3%的K30型PVP调控的HKUST-1(K30)原位掺杂构建的MMMs的CO₂渗透率和CO₂/N₂渗透选择性分别是142.81 Barrer[1 Barrer=7.5×10^-14 cm³(STP)·cm·cm^-2·s^-1·Pa^-1]和25.05，分别是PI膜的76倍和18倍，表明通过PVP调控HKUST-1晶体的形貌结构可有效强化MMMs的CO₂分离性能。