使用莱昂纳迪特炭基支持的纳米零价值铁复合物激活硫酸盐,用于烯污染土壤和水的整治
Athaphon Angkaew1, Chanat Chokejaroenrat1, Matura Angkaew2
1Department of Environmental Technology and Management, Faculty of Environment, Kasetsart University, Bangkok, 10900, Thailand.
Environmental research
|November 1, 2023
概括
一个新的纳米零价值铁 (nZVI) 催化剂在Leonardite char上有效地激活硫酸盐 (PS) 以快速去除土壤和水中的 styrene. 这种in-situ补救技术产生反应性氧物种,将 styrene 降解为不那么有毒的副产品.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 整治技术 整治技术
背景情况:
- 在受污染的环境中有效地在现场处理致癌化合物仍然是一个重大挑战.
- 工业废物衍生的莱昂纳迪特炭 (LNDC) 为先进的氧化过程提供了可持续的碳来源.
研究的目的:
- 开发和评估一个纳米零价值铁 (nZVI) 装载的莱昂纳迪特炭 (LNDC) 复合物作为硫酸盐 (PS) 激活剂用于 styrene 修复.
- 研究 cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) 在修改 nZVI 形态和性能方面的作用.
主要方法:
- 在LNDC上加载的CTAB修改的nZVI的合成 (LNDC-CTAB-nZVI).
- 通过LNDC-CTAB-nZVI复合物激活酸盐 (PS),用于土壤和水中的 styrene 降解.
- 使用火实验识别活性氧物种 (ROS).
- 使用气相色谱-质谱法 (GC-MS) 分析降解产品.
- 射线光电子光谱 (XPS) 用于阐明表面功能群的作用.
主要成果:
- 在20分钟内,LNDC-CTAB-nZVI/PS系统实现了98%的烯去除.
- 单片氧 (1O2),超氧化基 (O2•−) 和硫酸盐基 (SO4•−) 被确定为对 styrene 降解负责的关键 ROS.
- 在LNDC-CTAB-nZVI上的表面含氧组在PS激活中发挥了作用.
- 氨酸被降解成甲,一种毒性较低的中间体.
- 发现最佳的PS与nZVI摩尔比率大于1.
结论:
- 该LNDC-CTAB-nZVI/PS复合物是一种高效的激活剂,用于污染的土壤和水中的 styrene 的现场补救.
- 该研究阐明了PS激活的机制,并确定了参与烯降解的关键ROS.
- 需要仔细控制PS和催化剂剂量,以平衡修复效率和潜在的生态影响.
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