朱紫琦,李 立,徐铭骏,张 倩,洪俊明*

菱形片状铁锰催化剂活化过硫酸盐降解四环素

朱紫琦1,2,李 立1,2,徐铭骏1,2,张 倩1,2,洪俊明1,2*

(1.华侨大学化工学院,福建 厦门 361021；2.福建省工业废水生化处理工程技术研究中心,福建 厦门 361021)

采用草酸蚀刻法制备由普鲁士蓝类似物衍生的菱形片状铁锰双金属催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解四环素.通过热重分析仪(TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对催化剂进行表征,表明合成的催化剂FeMn/OA-350具有菱形片状的特殊结构.铁锰双金属的协同作用与片状结构上的活性位点有效地提高了四环素的降解效率.在初始pH=7、催化剂投加量为0.6g/L、PMS浓度为2mmol/L的最优条件下,仅在30min内可使20mg/L的四环素去除率高达100%,反应过程符合二级动力学(2>0.9),催化剂具有较宽的pH值适用范围.自由基猝灭实验表明该体系下存在羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧以及超氧自由基,单线态氧作为主要作用基团. X射线光电子能谱(XPS)反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化性能,同时根据猝灭实验和XPS、LC-MS初步分析降解机制.

菱形片状结构；铁锰双金属催化剂；过一硫酸盐；四环素

四环素是一种广谱性抗生素,易被人体和动物体吸收,并通过排泄物迁移到水中,导致水环境污染[1].水体中的四环素会抑制水生生物的生长发育,并在食物链中积累,甚至可能引起人体疾病[2].目前常规的废水处理……