Ni-N-C单原子催化剂活化过硫酸盐降解苯酚
2021-08-16彭小明吴健群戴红玲杨展宏许高平胡锋平
高等学校化学学报 2021年8期
彭小明,吴健群,3,戴红玲,杨展宏,许 莉,许高平,胡锋平
(1.华东交通大学土木建筑学院,2.江西省饮用水安全重点实验室,3.土木工程国家实验教学示范中心,南昌 330013)
苯酚及其衍生物常作为有害污染物存在于炼油、生产塑料、造纸、制药和煤炭加工等工业废水中[1].苯酚在环境中难以降解,对人类的正常生活造成了严重的危害[2].美国环境保护署(USEPA)已将苯酚列为优先治理污染物,世界卫生组织(WHO)建议饮用水的苯酚含量最高为0.001 mg/L[3].吸附法、生物降解法和高级氧化法等多种方法已被应用于苯酚的去除[4],而基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化法在去除水和废水中的难降解有机污染物方面具有潜在的应用价值[5].
近来的研究表明,基于过硫酸盐(PMS)的类芬顿反应可产生大量的活性物质,在降解废水中的有机污染物方面显示出巨大的潜力[6~8].与传统的基于·OH的芬顿体系(E0=1.8~2.7 V)相比,基于SO4·-的类芬顿体系具有较高的氧化还原电位(E0=2.5~3.1 V)和较宽的pH值使用范围(2.0~9.0)[9],具有高氧化还原电位的SO4·-可将有机污染物降解或矿化为二氧化碳和水[10].过硫酸盐活化除产生自由基外,还存在非自由基的降解途径.非自由基途径具有较高的选择性和中等的氧化电位,与自由基氧化途径相比,其对富含电子的目标有机污染物(如卡马西平、氯酚、苯酚和染料)的选择性更强[11].研究发现,掺N的碳纳米管在激活PMS氧化苯酚的过程中存在自由基途径(·OH和SO4·-)和非自由基途径共同作用[12].Tian等[13]研究发现,在LaMnO3/PMS系统中,存在单线……
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