过氧乙酸（PAA）作为一种新型氧化剂和消毒剂，在活化后产生的有机自由基（CH₃C(O)O•和CH₃C(O)OO•）具有独特的反应选择性。开发高效的非均相PAA催化剂，是推动该技术在水处理中应用的核心。铜基氧化物因Cu⁺/Cu²⁺的多变价态和良好的配位能力，对PAA具有优异的活化性能。通过引入第二种过渡金属（如Co、Mn），可以形成双金属氧化还原对，协同强化催化循环。
本研究分别合成了具有尖晶石结构的CuCo₂O₄和CuMn₂O₄双金属氧化物催化剂。在活化PAA降解卡马西平（CBZ）和磺胺甲噁唑（SMX）的实验中，两种催化剂均展现远高于单金属氧化物的活性。然而，电子顺磁共振（EPR）和原位拉曼光谱捕捉到了它们之间关键的区别。CuCo₂O₄/PAA体系主要产生CH₃C(O)OO•和¹O₂，依赖于Co³⁺/Co²⁺和Cu²⁺/Cu⁺的双循环。而CuMn₂O₄/PAA体系，除了产生有机自由基外，还检测到了高价态Mn(IV)=O络合物的特征拉曼峰（在约650cm⁻¹处）。
自由基捕获实验结合DFT计算揭示了差异的根源：Cu-Co位点上，PAA的O-O键更倾向于均裂产生CH₃C(O)O•，随后快速被O₂捕获生成CH₃C(O)OO•；而在Cu-Mn位点上，PAA倾向于异裂，直接将氧原子转移给Mn(III)位点，生成高活性的Mn(IV)=O物种。由于活性物种的差异，两种催化剂对两种药物的降解表现出了不同的选择性。CuCo₂O₄/PAA对富含电子基团的SMX降解速率更快（20分钟内去除率>99%），而CuMn₂O₄/PAA因其产生的Mn(IV)=O具有更强的直接氧化能力，对结构更顽固的CBZ展现出了更优的矿化率（60% vs. 45%）。两种催化剂在5次循环实验中均表现出良好的稳定性和极低的金属溶出（<0.1mg/L）。
