铁氮共改性MCM-41活化过硫酸盐去除地下水中1,2-二氯乙烷

作者：孟宪荣; 闫兴雨; 魏晨军; 施维林; 许伟^*

来源：环境科学学报, 2023, 1-10.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0235

• MCM-41
• 铁氮共改性
• 高级氧化技术
• 过硫酸盐
• 1
• 2-二氯乙烷

采用一步水热法将氨基(-NH2)和铁(Fe)共同引入到介孔材料MCM-41中，合成改性介孔材料Fe-NH2-MCM-41，构建Fe-NH2-MCM-41/过二硫酸盐(persulfate,PDS)体系去除水中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积测试法和傅里叶红外(FTIR)对材料进行表征，考察了PDS投加节点、pH、阴离子和腐殖酸对Fe-NH2-MCM-41/PDS体系去除1,2-DCA的影响，并利用电子自旋共振(EPR)和自由基猝灭实验确定反应活性物种，揭示反应机理.结果显示：-NH2和Fe的引入均使材料具有了PDS活化能力，而-NH2和Fe同时引入则进一步强化了材料的活化性能，使1,2-DCA去除率提高了37.3%.Fe-NH2-MCM-41/PDS体系对pH具有较宽的适用范围，在pH为3～9范围内对1,2-DCA去除率稳定在55%左右.该体系还具有良好的抗离子干扰能力，地下水常见阴离子在较低和较高浓度条件下均对FeNH2-MCM-41/PDS体系去除1,2-DCA影响较小，Cl-具有轻微促进作用，NO3-、SO42-呈轻微抑制作用；腐殖酸(HA)浓度较高时才抑制1,2-DCA的降解，地下水中HA(浓度一般为0.1～10 mg·L-1)不足以对Fe-NH2-MCM-41/PDS体系降解1,2-DCA起到明显的抑制作用.自由基及EPR测试证明Fe-NH2-MCM-41/PDS体系降解1,2-DCA主要机制为自由基反应机制，主要活性物种为SO4·-、·OH和O2·-.

• 单位
  苏州科技大学; 环境科学与工程学院