硼-氮共掺杂中空碳纳米纤维的制备及其活化过一硫酸盐降解双酚A的性能研究

作者：姚怡媛; 王超海^*; 晏鑫; 张明; 齐俊文; 孙秀云; 李健生^*

来源：环境科学学报, 2021, 41(07): 2774-2784.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0527

• MOFs
• 静电纺丝
• 过一硫酸盐(PMS)
• 双酚A(BPA)
• 非自由基

碳材料由于良好的稳定性、无二次污染、高的比表面积等特性,近年来作为催化剂广泛应用于水处理领域.本文以金属有机骨架(MOFs)材料作为前驱体,通过"静电纺丝+热解"的方法制备了硼-氮共掺杂的中空碳纳米纤维(B-HCNFs),并利用X射线光电子能谱仪(XPS)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附仪等对制备材料的组成和结构进行了详细的分析.将合成的B-HCNFs用于催化剂活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate, PMS)降解双酚A(BPA),结果表明制备的催化剂具有优异的性能.考察了B掺杂前后以及催化剂投加量、初始pH、温度等因素对BPA去除效率的影响,发现B掺杂可以有效提升催化剂的性能.此外,自由基淬灭实验和电子顺磁共振波谱仪(EPR)研究表明,非自由基(电子转移中间体)在BPA的降解过程中占主导作用,而自由基(SO■,·OH)贡献较小.动态循环实验显示该催化剂具有良好的稳定性和应用前景.

• 单位
  南京理工大学; 生物工程学院