中国环境科学

作者：沈悦, 曹鸿健, 刘晓恬, 廖用开, 蔡超

单位：1. 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室, 福建 厦门 361021;2. 中国科学院大学, 北京 100049

关键词：OMS-2,催化活化,过硫酸盐,有机污染物

基金：国家重点研发计划基金资助项目(2023YFC3709700);福建省科技计划引导性项目基金资助项目(2022Y0073)

以过硫酸钾和乙酸锰为原料,采用固相法制备了氧化锰八面体分子筛(OMS-2PS),采用X射线衍射仪(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对OMS-2PS进行表征,考察了OMS-2PS活化过硫酸盐(PS)降解有机污染物的性能,研究了催化剂投加量,PS浓度和初始pH值等反应条件对目标污染物去除效果的影响,探究了OMS-2PS活化PS的作用机制.结果表明,采用固相法成功制备出OMS-2PS,且呈纳米棒状结构.OMS-2PS可有效活化PS降解水中有机污染物,当酸性橙7(AO7)浓度为50mg/L,催化剂投加量为1.0g/L,PS浓度为2.0mmol/L时,60min内AO7的去除率和矿化率分别为97.4%和50.1%.离子共存实验结果表明,Cl−,NO3−和CO32−对AO7的去除具有显著的抑制作用,而HA对AO7的去除几乎没有影响.自由基淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)分析结果表明,OMS-2PS/PS体系中主要活性物种为·OH和SO4•−,且其中·OH对AO7的去除起主导作用.XPS分析结果表明,OMS-2PS表面的Mn (Ⅳ)和晶格氧是活化PS的主要活性位点.结合实验结果,分析OMS-2PS活化PS的机制可能是PS先通过OMS-2PS表面-OH和OMS-2PS结合,进而PS与OMS-2PS表面的活性位点反应产生活性物种.此外,将OMS-2PS/PS体系用于不同水体及其他有机污染物(双酚A,萘,四环素)的降解,也展现出良好的降解效果,表明该体系在环境污染治理领域具有广阔的应用前景.

来源：2025年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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