硫化纳米零价铁活化过二硫酸盐降解废水中四环素

X52; 硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛.将S-nZVI与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解.本文以硫脲为硫源制备高活性S-nZVI,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素(TC)的高效降解.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法分析S-nZVI的组成结构和表面形貌,考察硫铁物质的量的比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in工程科学与技术 Vol. 56; no. 4; pp. 35 - 45
Main Authors 叶秋月, 胡正春, 王紫宜, 胥雯, 赵施怡, 邓旭盈, 郭明浩, 郭娜, 廖兵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室,四川成都 610059 01.07.2024
四川建筑职业技术学院四川省城市污泥建材资源化利用工程研究中心,四川德阳 618000
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059
成都理工大学生态环境学院国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室,四川成都 610059%四川建筑职业技术学院四川省城市污泥建材资源化利用工程研究中心,四川德阳 618000%成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059
四川聚汇兴源建筑工程设计有限公司,四川成都 610000%成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059
Subjects
influencing factors
硫化纳米零价铁
persulfate
影响因素
降解机理
四环素
sulfidated nanoscale zero-valent iron
tetracycline
degradation mechanism
过二硫酸盐
Online AccessGet full text
ISSN2096-3246
DOI10.15961/j.jsuese.202300510

Cover

More Information
Summary:X52; 硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛.将S-nZVI与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解.本文以硫脲为硫源制备高活性S-nZVI,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素(TC)的高效降解.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法分析S-nZVI的组成结构和表面形貌,考察硫铁物质的量的比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁共振实验(EPR)探究自由基和非自由基活性物质对TC的降解作用,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析TC降解的可能路径.结果表明:纳米零价铁(nZVI)经硫化改性后,比表面积增大,Fe和S均匀地分布在材料表面;S/Fe对TC降解的影响作用较小,TC降解率与S-nZVI投加量和PDS浓度呈正相关,但随着硫化时间增加呈现降低趋势;S-nZVI/PDS体系在较宽pH范围(pH=5～9)内均具有较优的TC降解效果;反应溶液中存在不同阴离子时,TC降解率受到不同程度抑制作用,其中HCO3抑制作用最为显著;当S/Fe为0.028、硫化时间为2 h、S-nZVI投加量为1 g/L、PDS浓度为2 mmol/L,不调节初始溶液pH时,反应120 min后TC降解率可达94.6％;S-nZVI/PDS体系的活性物种除常见自由基(SO4·-和HO·)外,还包括非自由基活性物质Fe(Ⅳ),但Fe(Ⅳ)对TC的降解作用较小;TC降解主要通过特定官能团裂解和开环反应进行,最终氧化降解成CO2和H2O.
ISSN:2096-3246
DOI:10.15961/j.jsuese.202300510