中国环境科学

作者：陈爱侠, 雷婵娟, 田铮, 卫潇, 王宁, 杨旭麟

单位：1. 长安大学, 水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054;2. 中国二十二冶集团有限公司西北分公司, 陕西 西安 710075

关键词：多孔碳,铁氮共掺杂,机械球磨法,四环素,催化降解,过硫酸盐

基金：国家自然科学基金项目(42220104005,42207101);陕西省重点研发计划项目(2022ZDLSF06-06);陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JM-152,2021JM-153);大学生创新创业训练计划创新训练项目(G202210710067)

通过机械球磨法将由木屑一步热解制成的铁氮多孔碳(PC-Fe,N)与钢渣(SS)结合得到一种新型磁性铁氮多孔碳/钢渣复合材料(PC-Fe,N/SS),并用其活化过硫酸盐(PMS)降解四环素(TC).结果表明,在TC初始浓度为20mg/L,PMS和催化剂用量为0.50g/L, pH值为7.0时,PC-Fe,N/SS/PMS体系在30min内对TC的降解率达87.50%,主要是因为KHCO3和N掺杂改善了多孔碳的表面孔隙结构和内部电子结构,为PMS提供了更多的反应位点;球磨法协同PC-Fe,N和SS的功能优势,同时减少了材料表面铁纳米颗粒的团聚现象,促进了PMS活化和TC的降解.VSM和XPS表征结果表明,材料的饱和磁化强度为28.93emu/g,有利于分离回收;Fe0和Fe2+在降解TC过程中发挥重要作用.自由基淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)测试结果揭示了PC-Fe,N/SS/PMS体系降解TC的主要活性物种是硫酸根自由基(SO4•-).

来源：2023年第6期

《中国环境科学》期刊编辑部

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