磺化生物炭活化过硫酸盐去除水中盐酸四环素

摘要：

采用高温煅烧-磺化法制备磺化改性苎麻生物炭(SBC),并将其作为过硫酸盐活化剂,实现了对水中盐酸四环素(TCH)的高效去除.通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对SBC的形貌和结构进行表征,研究了溶液初始pH值、SBC投加量、PS投加量对SBC/PS体系中TCH降解效果的影响,并考察了SBC的重复利用性能.结果表明,SBC为片层介孔材料,其表面含有丰富的含氧官能团和黄原酸酯官能团.在初始pH值为3,PS投加量为10mmol/L,SBC投加量为0.5g/L的最优条件下,反应180min后,SBC/PS体系对TCH的去除率达到89.0％,明显优于SBC、苎麻秸秆原始生物炭(BC)、PS和BC/PS体系.在实验考察范围内,SBC/PS体系对TCH的降解性能随pH值(pH=3～11)的升高呈先降低后升高再降低的趋势;随SBC和PS投加量的升高,TCH的去除率呈先上升后下降的趋势.自由基淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)实验表明,SBC/PS体系降解TCH的过程中产生了硫酸根自由基(SO4·)、羟基自由基(·OH)、超氧自由基(O2·)和单线氧(1O2),1O2起主导作用.循环利用实验结果表明,SBC表现出良好的重复利用性能.研究认为SBC是一种环境友好、高效的非金属碳基过硫酸盐活化剂,具有良好的应用前景.

关键词：生物炭、过硫酸盐活化剂、盐酸四环素、磺化改性、催化降解

所属期刊栏目：42

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：装备预研教育部联合基金6141A020221

在线出版日期：2022-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3650-3657