诺夫洛克萨的催化降解使用硫酸激活由Ni-Fe层叠的双氧化物催化剂支持活性炭
Adel Adly1, Mona M Galal2, Minerva E Matta2
1Sanitary and Environmental Engineering Division, Faculty of Engineering, Cairo University, Giza, 12613, Egypt. Adel.Adly.M@eng-st.cu.edu.eg.
一种新型的Ni-Fe层状双氧化物在活性炭 (NiFe-LDH@AC) 上有效降解使用活性硫酸盐 (PDS) 的诺夫洛克萨 (NOR) 抗生素. 这种可持续的催化剂显示了废水处理的高效率和可重复使用性.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 持久性有机污染物,如诺基诺隆抗生素诺夫洛素 (NOR),对水生生态系统和人类健康构成重大风险.
- 传统的废水处理方法往往难以有效地去除这些固的化合物.
- 先进的氧化工艺 (AOP) 为新出现的污染物降解提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 为了合成和描述一种新铁层双氧化物,支持活性碳 (NiFe-LDH@AC) 复合催化剂.
- 为了研究NiFe-LDH@AC在激活硫酸盐 (PDS) 中的催化效率,用于在水溶液中降解诺夫洛素 (NOR).
- 为了阐明降解机制,确定反应性物种,并评估催化剂在真实废水中的性能.
主要方法:
- 使用XRD,SEM,EDS,TEM,FTIR和BET进行NiFe-LDH@AC复合物的合成和表征.
- 反应条件的优化,包括催化剂剂量,PDS度,pH值和温度.
- 使用不同初始NOR度的降解实验和使用LC-ESI-MS/MS的分析.
- 激进清理研究以确定主导的活性氧物种.
- 可重复使用性测试和金属漏分析.
- 在实际处理的废水中应用,以评估化学氧气需求 (COD) 清除.
主要成果:
- 尼菲-LDH@AC复合物已成功合成和表征.
- 使用0.3g/L催化剂和1g/L PDS在中性pH下在60分钟内实现了最佳的NOR降解 (86%在50mg/L,100%在10-20mg/L).
- 硫酸盐基 (SO4 ̇−) 被确定为主要反应性物种,其激活能量为58.27kJ/mol.
- 催化剂表现出良好的可重复使用性 (75%的效率在4个循环后) 和最小的金属液.
- 该系统在实际处理的废水中实现了84%的NOR降解和55%的COD去除.
结论:
- NiFe-LDH@AC复合物是一种高度有效的催化剂,用于激活硫酸盐,用于降解诺夫洛克萨.
- 开发的催化系统显示出作为一种可持续和有效的解决方案,可以从废水中去除持久性抗生素的巨大潜力.
- 进一步研究将这项技术扩展到工业应用是有必要的.
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