通过过氧化硫酸二酸盐激活,通过状结构的酸和酸结合的磁催化剂提升了微污染物去除
Thi Nhung Tran1, Quoc Cuong Do2, Jungwan Kang1
1Department of Civil and Environmental Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), 291 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 34141, South Korea.
Water research
|December 9, 2023
概括
像一样的铁酸盐 (NiFe3O4/UHdA) 微球有效地激活过氧化硫酸盐 (PDS) 来清除微污染物. 这种新型催化剂显示了硫甲醇的高降解率,为废水处理提供了一个有前途的解决方案.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 微污染物 (MP) 对水资源构成重大威胁.
- 过氧化硫酸盐 (PDS) 激活是一种有效的先进氧化过程,用于MP降解.
- 开发高效和可回收的催化剂用于PDS激活至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和表征像酸含磁铁 (NiFe3O4/UHdA) 的微球.
- 评估NiFe3O4/UHdA通过PDS激活去除微污染物的催化性能.
- 研究有效降解的催化机制和影响因素.
主要方法:
- 合成NiFe3O4/UHdA微球,其形态类似于子.
- 使用NiFe3O4/UHdA激活过氧化硫酸盐 (PDS) 来降解硫甲醇 (SMX).
- 动力学研究,参数优化 (pH,PDS剂量,催化剂负载,SMX度) 和机械学研究 (扫除实验,EPR分析).
- 磁分离和可重复使用性测试.
主要成果:
- NiFe3O4/UHdA在15分钟内通过2mM PDS实现了99.0%的SMX降解,表现出高速率常数 (0.210分钟-1).
- 与Fe3O4/UHdA和Ni/UHdA相比,NiFe3O4/UHdA的性能显著提高.
- 来自Ni/Fe氧化还原循环和中孔结构的协同效应有助于高催化活性和反应性氧物种的产生.
- 确定了激进 (•OH,SO4•−) 和非激进 (1O2) 途径是主要的降解机制.
- 催化剂在四个循环中表现出极好的磁分离性和稳定性,离子出最小.
结论:
- Fe3O4/UHdA是PDS激活的高效和可回收的催化剂.
- 催化剂有效降解废水中的SMX等持久有机污染物.
- 这种材料在水处理先进的氧化过程中具有很大的实际应用潜力.
