水热炭活化过一硫酸盐高效降解水中四环素

  • 摘要: 四环素是水体与土壤中难生物降解的全球性新污染物,过一硫酸盐(PMS)高级氧化技术是其高效降解的重要途径,但畜禽粪源水热炭的PMS活化潜力与机制尚不明确。本研究以猪粪和麦秆为原料制备不同条件的水热炭,采用XPS、BET、SEM、FTIR表征其理化性质,通过体系筛选、影响因素、淬灭实验及EPR技术,探究其活化PMS降解四环素的效能与机制。结果表明,猪粪源水热炭在pH 3.0、PMS 0.5 mM、投加量0.5 g/L、四环素20 mg/L时,去除率达100%,显著优于麦秆源水热炭(约50%)。该优势源于猪粪源水热炭表面丰富的氮、磷元素,协同活化PMS高效降解四环素。水热条件的改变对活化能力影响较小;PMS与水热炭浓度是调控去除率的主要因素;体系主导自由基为超氧阴离子。本研究为粪源生物质资源化制备高效碳基催化剂提供新思路,也为水热炭活化过硫酸盐降解抗生素提供理论依据。

     

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