光助-电解锰渣/H2O2非均相体系氧化降解双酚S

作者：徐子豪; 李英杰^*; 熊玉路; 侯智超; 李金锁; 田森林

来源：中国环境科学, 2021, 41(05): 2123-2132.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2021.0224

• 电解锰渣
• 双酚S
• 非均相类光Fenton体系
• 光降解
• ·OH
• 动力学模型

以电解锰渣作为光催化剂构建非均相类光Fenton体系,采用双酚S为模型化合物,研究了该反应体系中双酚S氧化降解的降解机制及影响因素,并建立了·OH的生成速率模型以及溶解性有机质(DOM)影响的预测模型.结果表明,电解锰渣中具有催化效果的铁和锰的质量含量分别为1.49%和2.28%;相比UV、UV/电解锰渣、UV/H2O2和电解锰渣/H2O2体系,电解锰渣/UV/H2O2光Fenton体系对双酚S具有更好的氧化降解效果,双酚S的降解效果与电解锰渣投加量、H2O2浓度呈正相关,与pH值、双酚S初始浓度呈负相关;溶液中析出的Fe和Mn的浓度与pH值呈负相关,且电解锰渣/UV/H2O2氧化体系反应浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解;电子自旋共振和自由基淬灭实验发现电解锰渣/UV/H2O2体系中氧化降解双酚的主要活性物种是·OH.采用异丙醇构建了该体系中·OH的生成速率模型,计算可得·OH的生成速率R·fOH在3.22×10-9～1.1×10-8mol/(L·s)之间,与硝基苯拟合计算出的R·fOH (6.5×10-9mol/(L·s))一致.双酚S降解效率随着DOM浓度的增加而降低.基于自由基稳态动力学理论建立了DOM存在下电解锰渣/UV/H2O2体系中双酚S降解的动力学预测模型,发现模型的预测值与实验值较好符合,说明DOM主要通过淬灭体系中的·OH影响双酚S的降解.

• 单位
  环境科学与工程学院; 昆明理工大学