多活性位点的磁性氮掺杂石墨烯活化过一硫酸盐研究

作者：杨柳; 刘丹; 刘世昂; 吴西林^*; 陈建荣

来源：中国环境科学, 2021, 41(09): 4127-4134.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20210517.010

• 高级氧化
• 过一硫酸盐
• 石墨烯
• 吸附
• 单原子催化

通过简单的一锅法制备Fe2O3、Fe3N、单原子Fe(SA-Fe)和N掺杂的磁性石墨烯材料(Fe-MNG)应用于催化活化过一硫酸盐(PMS).结果表明,Fe-MNG/PMS体系可在宽的pH范围(3-10)氧化降解磺胺异恶唑(SIZ),降解率均达到99%以上.经过五次循环使用其对SIZ的降解率仍保持在95%以上.Fe-MNG中的SA-Fe、N等活性位点可高效催化活化PMS产生各种活性氧物种(ROS).淬灭实验和电子顺磁共振波谱分析表明Fe-MNG/PMS体系中产生多种ROS,包括硫酸根自由基(SO4·-)、羟基自由基(HO)和单线态氧(1O2),证明存在自由基和非自由基两种氧化过程.此外,Fe-MNG具有大的比表面积(446.18m2/g),能将水中有机微污染物吸附富集到材料表面,同时在Fe-MNG表面催化PMS产生大量ROS,实现对有机微污染物的原位、高效氧化去除.Fe-MNG还具有磁性,易于分离和回收,具有潜在的应用前景.

• 单位
  浙江师范大学