过硫酸盐协同光催化纳米ZnO降解盐酸四环素的影响机制

作者：翟文琰; 李孟; 张倩^*

来源：中国环境科学, 2020, 40(06): 2483-2492.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2020.0279

• 纳米ZnO
• 过硫酸盐
• 紫外光
• 生物炭
• 盐酸四环素
• 降解机理

以水葫芦为原料,制备了负载纳米ZnO的生物炭材料(ZnO-BC),研究了单独光催化ZnO-BC和过硫酸钠(PS)协同ZnO-BC/UV体系氧化降解盐酸四环素(TC).结果表明,PS协同ZnO-BC/UV体系的降解反应速率比单独光催化ZnO-BC时有显著提高,120min后降解率达到89.48%.PS可作为强氧化剂,利用纳米ZnO的光生电子产生SO4-·和·OH协同光催化反应.TC的反应过程可分为两个阶段:暗吸附阶段和光催化反应阶段.影响因素和响应面试验结果得出的影响顺序为PS浓度>紫外灯功率>初始pH值>纳米ZnO质量浓度.猝灭试验表明,在TC的降解中,SO4-·和·OH是参与反应的主要自由基.起氧化作用的自由基一部分在溶液中产生,另一部分由生物炭材料表面含氧官能团的作用和紫外光激发纳米ZnO产生.在此基础上,探讨了在TC降解过程中,PS与ZnO-BC的协同机理和协同作用的规律.

• 单位
  武汉理工大学; 土木工程与建筑学院