Co(Ⅱ)活化过一硫酸盐降解氨基三亚甲基膦酸的性能及反应机制

作者：朱敬林; 汪舒

来源：环境科学, 2023, 44(07): 3990-3996.

• Co(Ⅱ)
• 过一硫酸盐(PMS)
• 氨基三亚甲基膦酸(NTMP)
• 正磷酸盐(PO_4~(3-))
• 非自由基机制

Co(Ⅱ)活化过一硫酸盐(PMS)能有效降解有机膦酸，但氨基有机膦酸的降解机制并不明确.以氨基三亚甲基膦酸(NTMP)为例，采用电子顺磁共振波谱(EPR)、自由基捕获实验和化学探针实验等探究其在Co(Ⅱ)/PMS体系下的降解机制，并分析了NTMP可能的降解路径和影响其降解的因素.结果表明，Co(Ⅱ)/PMS体系20 min内NTMP已经被完全降解，反应60 min后，78.3%NTMP被氧化生成正磷酸盐(PO_4~(3-)).~1O_2、 HO·和SO~-_4·对Co(Ⅱ)/PMS体系氧化NTMP的贡献较小，Co(Ⅱ)-PMS络合物是NTMP降解的主要活性氧化物种.NTMP与Co(Ⅱ)-PMS络合物反应，使其C—N键和C—P键断裂生成多种含膦酸基团的中间产物，并最终被氧化为PO_4~(3-).随着PMS投加量和Co(Ⅱ)投加量的增加，NTMP氧化过程中PO_4~(3-)的产生率显著增加.此外，HCO~-_3和天然有机物(NOM)的存在显著抑制了Co(Ⅱ)/PMS体系PO_4~(3-)的产生.研究进一步完善了有机膦酸在Co(Ⅱ)/PMS体系下的氧化机制，为废水中有机膦酸的去除提供参考.

• 单位
  合肥工业大学; 安徽理工大学; 污染控制与资源化国家重点实验室; 南京大学