中国环境科学

作者：邱琪, 郑瑞彬, 周伟伟, 孙绍芳, 高明昌, 邱立平, 李红兰

单位：1. 青岛理工大学环境与市政工程学院, 山东 青岛 266520;2. 济南大学水利与环境学院, 山东 济南 250022;3. 济南大学土木建筑学院, 山东 济南 250022;4. 山东省功能材料水质净化工程技术研究中心, 山东 济南 250022;5. 山东城市建设职业学院, 山东 济南 250103;6. 山东建筑大学市政与环境学院, 山东 济南 250101

关键词：新污染物,磁性生物炭,高铁酸盐,中间态铁(Fe(V)/Fe(IV))

基金：中国博士后科学基金资助面上项目(2022M711313);国家自然科学基金资助项目(52100088;52300089);山东省博士后创新项目(SDCX-ZG-202202002);山东省中小企业创新能力提升项目(2023TSGC0313)

通过水热-煅烧法制备了磁性生物炭(M-BC),探究其催化高铁酸钾(Fe(VI))降解新污染物的效能;阐明了反应体系中主要的活性组分,并考察了M-BC,Fe(VI)投加量,反应溶液pH值和天然有机物对磺胺甲恶唑(SMX)降解效能的影响.结果表明,反应20min后单独M-BC(50mg/L)和单独Fe(VI)(50μmol/L)对SMX去除率分别为3.5%和54.1%,而M-BC/Fe(VI)体系对SMX降解率达到89.6%.探针化合物和抑制剂等实验证实体系中主要的活性组分为中间价态铁(Fe(V)/Fe(IV)).傅里叶红外光谱分析表明,M-BC的主要活性位点为表面酚羟基.在pH值为8条件下,Fe(VI)和M-BC投加量的增大都会使M-BC/Fe(VI)体系对SMX的去除率提升.相比单独Fe(VI)体系, 在pH 7,8,9和10时M-BC/Fe(VI)体系对SMX的降解率分别提高了114%,63.6%,300%和350%.低浓度天然有机物(1mg/L)会促进M-BC/Fe(VI)体系对SMX的降解,但是高浓度天然有机物(5-10mg/L)竞争消耗Fe(VI)与Fe(V)/Fe(IV),导致M-BC/Fe(VI)体系对SMX的降解效能降低.此外, M-BC/Fe(VI)体系对泉水和黄河水中SMX的降解率也达到100%和83.7%,具有很好的应用潜力.

来源：2025年第1期

《中国环境科学》期刊编辑部

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