紫外光辅助MnFe2O4@活性炭活化过硫酸盐降解盐酸四环素
李建军, 任明杰, 张梨梨, 曾玲玲, 王慧玲, 孟祥武
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240187
通过水浴-逆共沉淀法制备磁性催化剂MnFe2O4@AC (MFA),并对其结构和磁性进行了系统表征。结果显示,MnFe2O4纳米颗粒包覆在活性炭(AC)表面,构成了多级孔结构。MFA较AC基体材料的比表面积有所下降,但仍高达176 m2·g-1,平均孔径为8.49 nm。MFA的比磁化强度高达38.92 emu·g-1,可利用外磁场实现高效固液分离。以MFA为催化剂,在紫外光辅助下活化过硫酸氢钾(PMS)降解盐酸四环素(TC)。研究表明,在紫外光辐照下MFA/PMS体系对TC降解率能够达到97.70%,是无紫外光照射体系的1.2倍;共存阴离子、药剂制度、TC初始质量浓度等因素对系统的催化性能具有显著影响。循环5次之后,降解率仍可达到82.76%。自由基猝灭实验表明,超氧自由基(·O2-)和单线态氧(1O2)是紫外光辅助MFA/PMS高级氧化体系中的主要活性氧。机理分析表明,MFA的高吸附性为催化降解提供了良好的基础,紫外光辐照和MFA/PMS高级氧化体系的协同效应可显著提升活性基团的生成效率,从而促进了有机分子的降解。
关键词: 高级氧化, 过硫酸盐, 紫外光辅助, 活性炭, 铁氧体, 活性氧

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