可定制的三维打印零价铁:一种高效且可重复使用的芬顿式反应剂,用于降解佛罗芬尼科尔
Dan Li1,2,3, Yibo Fu1, Wentao Hong1
1School of Environment and Civil Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China.
Environmental science & technology
|October 10, 2024
概括
三维打印的/铁 (3DP-Ni/Fe0) 在废水中使用芬顿式反应有效降解抗生素florfenicol. 与传统方法相比,这种新型材料提供了卓越的性能,可重复使用性和较低的环境影响.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理技术水处理技术
背景情况:
- 基于零价铁 (Fe0) 的芬顿式技术显示出在废水中处理反抗性有机污染物 (ROP) 的前景.
- 制造具有精确几何形状的Fe0基材料,以有效降解污染物仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 使用3D打印开发新的三维打印Fe0 (3DP-Fe0) 和双金属3DP-Ni/Fe0材料.
- 为了评估这些材料在顿式降解 (FLO) 和其他ROP中的效率.
主要方法:
- 使用3D打印技术定制制造3DP-Fe0和3DP-Ni/Fe0.
- 评估了使用3DP-Ni/Fe0与过氧化 (H2O2) 的FLO的芬顿式降解.
- 分析了降解中间体,抗菌活性和耐药基因扩散.
- 研究了材料孔隙性和尺寸对催化活性的影响.
- 与粉末Ni/Fe0.0的电子转移和可重复使用性进行比较.
主要成果:
- 与3DP-Fe0.0相比,3DP-Ni/Fe0表现出更好的FLO降解 (>90%脱,在10分钟内去除70%的TOC)
- 降解中间体显示抗菌活性降低,并没有促进耐药性基因的增殖.
- 芬顿类活动与毛孔性和大小正相关,而形状的影响最小.
- 3DP-Ni/Fe0表现出增强的电子转移,更高的Fe2+和H2O2利用效率,以及超过150次重复使用.
- 从真实废水和其他ROP (乙氨基,碳胺等) 中有效地去除COD. 这是实现的.
结论:
- 3D打印可以精确地制造Ni/Fe0材料,以高效地处理废水.
- 3DP-Ni/Fe0为降解ROP和抗生素耐药性提供了一种可持续和高度可重复使用的解决方案.
- 这项技术在现实世界废水应用中具有先进的氧化过程的巨大潜力.
