Bio-FeMnCeOx活化PMS降解四环素效能与机制

作者:刘梦凡; 王华伟*; 王亚楠; 张艳茹; 蒋旭彤; 孙英杰
来源:化工进展, 2023, 1-12.
DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0891

摘要

鉴于生物合成材料在水环境修复中成本低、环境友好、高效等优势,制备了Ce掺杂生物铁锰氧化物(Bio-FeMnCeOx),以盐酸四环素(TC)为目标污染物,研究了Bio-FeMnCeOx制备参数(Ce剂量、培养时间及样品处理方式)和工艺条件(pH、PMS浓度、Bio-FeMnCeOx剂量)对Bio-FeMnCeOx活化PMS降解TC的影响。通过自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)分析TC降解的主要活性氧物质种类和贡献率,推测了TC的降解路径和降解机制,验证了Bio-FeMnCeOx的循环稳定性。结果表明:1)通过生物合成法成功制备了Bio-FeMnCeOx,将其用于活化PMS降解TC具有良好的催化活性,在pH为11.0,PMS浓度 200 mg·L-1,Bio-FeMnCeOx剂量为100 mg·L-1,反应时间为60 min时,TC的降解效率可达93.75%;2)通过自由基猝灭和EPR鉴定的实验发现,Bio-FeMnCeOx/PMS体系主要的活性物质为SO4·-和1O2;3)Bio-FeMnCeOx具有良好的实验稳定性,重复使用8次后,TC的降解效率仍高达75.71%。该研究的发现为抗生素废水治理提供了新的催化技术路线。

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