通过预吸附氧化和同步吸附氧化过程进行有机去除的比较研究:性能和机制
1State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering, College of Water Resource & Hydropower, Sichuan University, Chengdu 610065, China.
同步吸附-氧化过程有效地使用磁性生物炭和过氧硫酸盐 (PMS) 去除碳胺 (CBZ). 预吸附阻碍CBZ氧化,强调了同时进行有效有机去除过程的重要性.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 使用碳质材料的先进氧化工艺 (AOP) 对于有机污染物去除至关重要.
- 在这些过程中吸附和氧化之间的相互作用,特别是吸附在实际有机去除中的作用,仍然不清楚.
研究的目的:
- 通过使用磁性Fe-doped生物炭激活的过氧硫酸盐 (PMS) 调查碳胺 (CBZ) 清除效率.
- 为了比较预吸附氧化与同步吸附氧化模型的性能.
- 阐明吸附在整体有机去除机制中的作用.
主要方法:
- 使用磁性Fe-合生物炭来激活多氧硫酸盐 (PMS) 用于碳胺 (CBZ) 降解.
- 采用了两个实验模型:预吸附氧化和同步吸附氧化.
- 描述了生物炭的特性 (表面积,毛孔体积,功能组) 并采用了动力模型 (伪二阶).
- 进行火实验和电子磁共振 (EPR) 来确定氧化途径.
主要成果:
- CBZ的吸附遵循了一个伪二次运动模型.
- 预吸附通过占用催化部位显著抑制了随后的CBZ氧化.
- 同步吸附氧化在30分钟内实现了近100%的CBZ去除,大大超过了吸附前氧化 (45%的总去除,27%的氧化去除).
结论:
- 与吸附前氧化相比,同步吸附-氧化是最大限度地去除有机污染物的优越策略.
- 吸附通过提供活性位点在促进氧化方面发挥着关键作用,但在和时需要考虑其抑制作用.
- 这项研究阐明了吸附和氧化在AOP中的不同作用,为设计高效的污染物清除系统提供了见解.
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