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HA/H_(2)O_(2)体系对磺胺噻唑降解的机理与效能
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作者 武玮 郑伟杰 +3 位作者 许荣刚 罗从伟 任会学 陈飞勇 《净水技术》 CAS 2024年第6期95-105,共11页
以盐酸羟胺/过氧化氢(HA/H_(2)O_(2))作为研究体系,考察其对于磺胺噻唑(STZ)的降解效能。文章考察了HA初始浓度、H_(2)O_(2)初始浓度、STZ初始浓度、pH、天然有机物(NOM)、阴离子(SO_(4)^(2-)、Cl-和NO_(3)^(-))对STZ降解的影响。结果表... 以盐酸羟胺/过氧化氢(HA/H_(2)O_(2))作为研究体系,考察其对于磺胺噻唑(STZ)的降解效能。文章考察了HA初始浓度、H_(2)O_(2)初始浓度、STZ初始浓度、pH、天然有机物(NOM)、阴离子(SO_(4)^(2-)、Cl-和NO_(3)^(-))对STZ降解的影响。结果表明:在pH值=3.0的条件下,HA/H_(2)O_(2)体系对STZ具有高效的降解效果,当HA的物质的量浓度由2 mmol/L增加到10 mmol/L时,对STZ的去除率从56.06%增加到85.26%;当H_(2)O_(2)的物质的量浓度从2 mmol/L增加到10 mmol/L时,对STZ的去除率从58.96%增加到85.26%,当STZ的物质的量浓度从2μmol/L增加到10μmol/L时,对STZ的去除率从98.72%降低到71.86%。随着pH的增大,STZ的去除率逐渐降低,在pH值>7的条件下对STZ的去除率可以忽略不计。向反应体系中分别投加5 mmol/L的SO_(4)^(2-)和5 mmol/L的NO_(3)^(-)都可以有效促进STZ的降解,而5 mmol/L的Cl^(-)则会抑制STZ的降解。当向体系中投加小于5 mg/L的NOM则对STZ的降解的影响可以忽略不计。测定了体系中共有17种降解产物,并推测STZ通过取代反应、羟基化反应等方式逐步被降解。通过明亮发光杆菌发光值变化分析降解过程中溶液毒性的变化,测定发现STZ降解过程中急性毒性不高。实际水体试验结果表明,HA/H_(2)O_(2)系统对二级出水中的荧光类物质具有较好的降解效果。 展开更多
关键词 盐酸羟胺/过氧化氢(HA/H_(2)O_(2)) 磺胺噻唑(stz) 氧化降解 产物分析 急性毒性
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负载纳米零价铁的铁碳材料制备及其降解抗生素性能研究 被引量：3
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作者 权衡 牛琳 +3 位作者 时迪 汪霞 梁为纲 赵晓丽 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2732-2747,共16页
近年来,基于纳米零价铁(nano zero-valent iron,nZVI)的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点,但是nZVI易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用.为了解决该问题,本文选择含氮有机物乙二胺四乙酸(EDTA)和三聚氰胺(MA)作... 近年来,基于纳米零价铁(nano zero-valent iron,nZVI)的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点,但是nZVI易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用.为了解决该问题,本文选择含氮有机物乙二胺四乙酸(EDTA)和三聚氰胺(MA)作为配体,含有机碳的醋酸亚铁作为铁源,采用机械球磨法-高温裂解相结合的方法制备了负载nZVI的铁碳材料,并以磺胺噻唑(sulfathiazole,STZ)为目标污染物,探讨了Fe@EDTA(醋酸亚铁@乙二胺四乙酸)和Fe@MA(醋酸亚铁@三聚氰胺)2种铁碳复合材料激发过氧化氢(H_(2)O_(2))的非均相Fenton催化体系(Fe@C-H_(2)O_(2)体系)的影响因素及其作用机制.结果表明:①Fe@EDTA材料中纳米铁粒子的直径约为4 nm,在碳层中均匀分布,这种结构使得其具有较强的催化能力,而Fe@MA材料中的nZVI则聚集成直径约为400 nm的大颗粒,被100 nm碳层包覆.②Fe@EDTA材料的最佳铁碳比(醋酸亚铁与有机配体的质量比)为2∶1,Fe@MA材料的最佳铁碳比为3∶1,2种铁碳复合材料的最佳试验条件均为初始pH=3、H_(2)O_(2)投加量25 mmol/L、铁碳复合材料投加量0.2 g/L、STZ初始浓度20 mg/L.在最优条件下,2种铁碳复合材料的Fe@C-H_(2)O_(2)体系均可在30 min内完全降解STZ.③STZ的降解以及羟基自由基(∙OH)的产生均符合伪一级动力学模型.④连续运行300 min后,Fe@EDTA-H_(2)O_(2)体系对STZ的降解率仍高达82%,而Fe@MA-H_(2)O_(2)体系对STZ的降解率约为48%.⑤基于∙OH猝灭试验,推测铁碳复合材料与H_(2)O_(2)的非均相Fenton催化体系的机理是nZVI诱导的非均相Fenton氧化,其中∙OH和超氧自由基(∙O_(2)^(−))在氧化降解有机污染物过程中起到关键作用.研究显示,nZVI颗粒粒径更小的Fe@EDTA材料具有更加优异的催化性能以及更好的重复利用性和稳定性,能够高效降解水中的STZ. 展开更多
关键词 非均相FENTON 纳米零价铁(nZVI) 磺胺噻唑(stz)
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