活性炭纤维负载柠檬酸铁活化过硫酸氢钾降解罗丹明B的研究

作者：范星; 唐玉朝^*; 张倩倩; 伍昌年; 姚顺顺

来源：环境科学研究, 2019, 32(11): 1928-1935.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2019.05.15

• ACF
• 柠檬酸铁
• 硫元素
• 过硫酸氢钾
• 罗丹明B(RhB)

以ACF(活性炭纤维)为载体,制备出一种新的非均相催化剂ACF@Cit-Fe/S〔将Cit-Fe(柠檬酸铁)负载在ACF表面并引入S元素〕,并采用SEM-EDS(电镜-能谱)、XPS(X射线光电子能谱)对其进行表征,研究其活化PMS(过硫酸氢钾)降解染料RhB(罗丹明B)的降解效果.结果表明:①ACF表面成功负载了Cit-Fe和S元素,Cit-Fe和S元素的掺杂增强了ACF催化PMS的性能,能有效降解染料RhB,反应120 min时RhB的脱色率达98%.②ρ(ACF@Cit-Fe/S)、c(PMS)对RhB降解有一定的影响,ρ(ACF@Cit-Fe/S)为0. 5 g/L、c(PMS)为6 mmol/L是降解RhB(10 mg/L)的最佳投加量.③温度对RhB降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,通过计算得出活化能为39. 47 kJ/mol,降解过程是一个表面反应控制过程.④以叔丁醇、甲醇、苯酚为分子探针的自由基清除试验显示,SO4-·(硫酸根自由基)和HO·(羟基自由基)是降解反应过程中主要的自由基,其主要存在于催化剂表面及其周围.研究显示,ACF@Cit-Fe/S能用于活化PMS的高级氧化体系中,ACF@Cit-Fe/S表面丰富的电子转移过程导致其活化PMS的能力增强,从而促进SO4-·和HO·的产生,提高RhB的降解效率.

• 单位
  安徽建筑大学