磁性氮掺石墨烯活化过硫酸钾降解水中亚甲基蓝

摘要：

活化过硫酸盐产生硫酸根自由基的高级氧化技术在水环境污染物治理中引起了广泛的关注和研究.本研究采用水热法制备磁性氮掺石墨烯(M-N-G)作为催化剂.利用SEM、BET、XRD和VSM等手段表征材料,系统研究了该材料活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的效能.结果表明:M-N-G的比表面积为94.35 m2·g-1,磁性Fe3O4分布在材料表面,能有效的活化过硫酸钾降解亚甲基蓝.当催化剂的用量为200 mg·L-1,过硫酸钾浓度为0.4 ～0.5 mmol'L-1时,在pH=3～6时对10 mg'L-1亚甲基蓝的降解率达90％以上.体系温度在15～32℃时,降解速率常数在0.0227～0.0488 min-1,反应活化能为33.7 kJ·mol-1.EPR分析及自由基漼灭实验证明了体系中有羟基自由基和硫酸根自由基产生.TOC分析结果表明:TOC去除率可达50％.M-N-G经过简单的稀硫酸和水洗后,可高效重复利用4次.该技术方法简单、高效、无二次污染,能为有机污染物废水处理提供一种新的方法选择.

关键词：氧化石墨烯、磁性复合材料、高级氧化技术、硫酸根自由基、亚甲基蓝

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51409024;湖南省自然科学基金青年基金2017JJ3341;长沙市科技计划项目No.Z1601018Supported by the National Natural Science Foundation of China51409024;the Natural Science Foundation of Hunan Province2017JJ3341;the Changsha Science and Technology ProgramZ1601018

在线出版日期：2017-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：4100-4108