微米炭介导下4-硝基氯苯的还原-氧化耦合修复

作者：王镝翔; 黄铭泉; 吴丁丁; 解琳; 刘鹏; 朱长银; 周东美^*

来源：中国环境科学, 2023, 43(01): 132-142.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220928.003

• 4-硝基氯苯
• 碳材料
• 温度
• 耦合反应

针对土壤和地下水中难以去除的污染物4-硝基氯苯(4CNB),本文提出了微米级活性炭(MAC)介导的先还原后氧化的耦合修复工艺.通过序批实验、密度泛函分析、电子顺磁共振分析等手段研究了MAC表面性质、温度对强化硫化物还原4CNB的影响,探究了4CNB还原-氧化反应机理.结果表明在MAC介导下,4CNB可能发生了热力学有利的双电子还原过程,并且MAC对污染物的吸附富集作用减轻硫化物对过硫酸盐氧化过程的影响,高效去除了难以被硫化物还原和过硫酸盐氧化的4CNB.MAC强化下,4CNB还原速率相比单独硫化物作还原剂时提高8～82倍,35℃以上反应4h其降解率超99%.当4CNB还原为4-氯苯胺(CAN)后在炭表面经自由基氧化和过硫酸盐直接氧化去除.本研究提出了一种新的微米炭介导的4CNB还原-氧化耦合修复路线,为利用热处理工艺余热,实现低能耗、低成本修复4CNB污染土壤和地下水提供了新的思路.

• 单位
  污染控制与资源化国家重点实验室; 南京大学