中国环境科学

作者：郭枭杰, 方志勇, 周鑫, 罗豪鹏, 周娟

单位：东华大学环境工程系, 上海 201620

关键词：氮掺杂碳负载微量铁催化剂,过一硫酸盐,2,4-二氯苯氧乙酸,单线态氧

基金：国家重点研发计划课题资助（2019YFC0408505）

采用分步热分解法制备了NC-PC（三维多孔碳材料）锚定的微量Fe基催化剂，用于活化过一硫酸盐（PMS）氧化降解水中2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）.采用透射电子显微镜（TEM）、高精度比表面积仪（BET）、X射线光电子能谱分析（XPS）和电感耦合等离子体发射光谱分析（ICP）对催化剂进行表征.考察了不同金属、制备方法、催化剂投加量、PMS投加量、初始pH值以及水中不同阴离子（Cl-、NO3-、HCO3-）对2，4-D降解的影响.结果表明，通过热分解法合成的Fe-NC-PC对2，4-D具有更好的降解效果，当2，4-D初始浓度为0.1mmol/L，初始pH=3.4，催化剂投加量0.15g/L，PMS浓度0.7mmol/L时，反应20min内2，4-D的去除率可达91%.随着催化剂投加量、PMS投加量的提高，2，4-D的降解效果提高；随着初始pH值的提高，2，4-D的降解效率逐渐降低；水中不同阴离子（Cl-、NO3-、HCO3-）和腐殖酸（HA）对2，4-D的降解有轻微的抑制作用.通过自由基淬灭实验、EPR测试以及XPS分析了反应的主要活性物种和反应机理，发现材料制备过程中形成的Fe-Nx是主要的反应活性位，能够有效的活化PMS降解水中2，4-D，1O2在2，4-D的降解过程中起到主要作用.

来源：2021年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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