中国环境科学

作者：董康妮, 谢更新, 晏铭, 晏卓逸, 熊鑫

单位：1. 重庆大学环境与生态学院, 重庆 400044;2. 湖南大学环境科学与工程学院, 湖南 长沙 410012

关键词：生物炭,过硫酸盐活化剂,盐酸四环素,磺化改性,催化降解

基金：装备预研教育部联合基金项目（6141A020221）

采用高温煅烧-磺化法制备磺化改性苎麻生物炭（SBC），并将其作为过硫酸盐活化剂，实现了对水中盐酸四环素（TCH）的高效去除.通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析仪（BET）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对SBC的形貌和结构进行表征，研究了溶液初始pH值、SBC投加量、PS投加量对SBC/PS体系中TCH降解效果的影响，并考察了SBC的重复利用性能.结果表明，SBC为片层介孔材料，其表面含有丰富的含氧官能团和黄原酸酯官能团.在初始pH值为3，PS投加量为10mmol/L，SBC投加量为0.5g/L的最优条件下，反应180min后，SBC/PS体系对TCH的去除率达到89.0%，明显优于SBC、苎麻秸秆原始生物炭（BC）、PS和BC/PS体系.在实验考察范围内，SBC/PS体系对TCH的降解性能随pH值（pH=3~11）的升高呈先降低后升高再降低的趋势；随SBC和PS投加量的升高，TCH的去除率呈先上升后下降的趋势.自由基淬灭实验和电子顺磁共振（EPR）实验表明，SBC/PS体系降解TCH的过程中产生了硫酸根自由基（SO4-·）、羟基自由基（·OH）、超氧自由基（O2-·）和单线氧（1O2），1O2起主导作用.循环利用实验结果表明，SBC表现出良好的重复利用性能.研究认为SBC是一种环境友好、高效的非金属碳基过硫酸盐活化剂，具有良好的应用前景.

来源：2022年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

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