华 洁,王 敏,林舒婷,江彦亭,林春香,吕源财,刘明华

Fe3O4/FeS2活化H2O2降解典型苯胂酸类污染物

华 洁,王 敏,林舒婷,江彦亭,林春香,吕源财*,刘明华

(福州大学环境与资源学院,福建 福州 350108)

利用水热法成功制备了Fe3O4/FeS2催化剂,并将其用于构建非均相芬顿体系降解典型的苯胂酸类污染物(洛克沙胂,ROX).XRD、SEM、XPS和磁学测量系统(VSM)等表征结果表明,Fe3O4/FeS2呈明显的颗粒状且具有良好的磁性.降解实验结果显示,在最优条件下(初始pH值为4.5、ROX起始浓度为20mg/L、Fe3O4/FeS2投加量为0.15g/L和H2O2浓度为0.034g/L,Fe3O4/FeS2介导的非均相芬顿体系可以超快速降解ROX,1min后的降解效率达到96.74%,明显优于单独的Fe3O4或FeS2体系.此外,Fe3O4/FeS2可以通过磁铁进行快速回收利用,同时也具有良好的重复利用性能,使用3次后,ROX的降解效率仍超过80%.机理分析表明,Fe3O4/FeS2能够快速地催化H2O2产生具有强氧化性的羟基自由基(×OH).在×OH的作-用下,ROX分子结构中C-As、C-N和C-C等化学键发生断裂,发生脱砷、脱硝和开环等反应,进而生成一系列的有机产物(如酚类、醌类、小分子有机酸等)和无机产物(As(V)和NO3-).之后,无机砷能够被吸附在催化剂表面,而有机产物则进一步被矿化.

Fe3O4/FeS2；过氧化氢(H2O2)；苯胂酸；非均相催化；砷吸附

作为最常用的饲料添加剂,洛克沙胂(3-硝基-4-羟基苯胂酸,ROX)被广泛应用于畜禽养殖业[1-3].进入动物体的ROX会以原始形态随粪便排放到自然环境中,并在自然环境中发生降解同时释放高毒性的无机砷[4-6],将严重威胁水环境安全.目前,高级氧化技术被认为是实现快速降解有机砷最有效技术[7-10].常见的高级氧化技术……