編號：FTJS106594
篇名：錳改性生物炭活化過二硫酸鹽降解水中苯酚
作者：劉晨曦 王曉波 劉鳳玲 劉杰 郭照冰 仇鵬翔 楊圓圓
關(guān)鍵詞： 錳改性 生物炭 過硫酸鹽 活化
機構(gòu)： 南京信息工程大學(xué) 江蘇省大氣環(huán)境與裝備技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心 北京大學(xué)深圳研究生院 廣東南天司法鑒定所
摘要： 廢棄生物質(zhì)的再利用對減污降碳有較大意義.本文采用垂序商陸的莖為原料,經(jīng)高錳酸鉀溶液浸泡后,氮氣保護(hù)下分別于700、850℃焙燒得到錳改性生物炭(Mn-700BC、Mn-850BC),并以同溫度下未改性的生物炭(700BC、850BC)作為參照,探討改性材料活化過二硫酸鹽(PDS)降解苯酚的性能.SEM-EDS、XRD和XPS的結(jié)果表明,錳氧化物成功負(fù)載于生物炭上,錳的價態(tài)為Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅲ)和Mn(Ⅳ)的混合價;850℃焙燒所得生物炭的石墨化程度、孔容及比表面積比700℃的生物炭高,官能團(tuán)含量低.Mn-700BC和Mn-850BC對苯酚的去除率可達(dá)到89%和91%,且負(fù)載的錳氧化物對苯酚的降解起主要活化作用,碳的石墨化結(jié)構(gòu)對活化有一定作用;EPR和自由基捕獲實驗結(jié)果顯示,錳改性生物炭活化PDS降解苯酚以自由基氧化路徑為主,同時伴有非自由基氧化途徑.苯酚和PDS初始濃度對催化反應(yīng)初活性的影響可以用Langmuir-Hinshelwood模型描述,降解反應(yīng)速率受苯酚及PDS的吸附控制.在初始pH 3—9范圍內(nèi),提高pH有利于苯酚的降解;共存的Cl−、NO3−、SO42-對苯酚降解均有一定抑制作用.錳改性生物炭活化PDS降解苯酚效果優(yōu)良,揭示了這種改性材料用于活化過硫酸鹽處理水中有機物的潛在前景。
