光助-电解锰渣/H_(2)O_(2)非均相体系氧化降解双酚S

作     者：徐子豪 李英杰 熊玉路 侯智超 李金锁 田森林 XU Zi-hao;LI Ying-jie;XIONG Yu-lu;HOU Zhi-chao;LI Jin-suo;TIAN Sen-lin

作者机构：昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2021年第41卷第5期

页      面：2123-2132页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC0213405) 国家自然科学基金资助项目(21707058) 云南省优秀青年基金(2019FI004) 省级大学生创新创业训练计划项目(202010674052) 

主　　题：电解锰渣 双酚S 非均相类光Fenton体系 光降解 ·OH 动力学模型 

摘      要：以电解锰渣作为光催化剂构建非均相类光Fenton体系,采用双酚S为模型化合物,研究了该反应体系中双酚S氧化降解的降解机制及影响因素,并建立了·OH的生成速率模型以及溶解性有机质(DOM)影响的预测模型.结果表明,电解锰渣中具有催化效果的铁和锰的质量含量分别为1.49%和2.28%;相比UV、UV/电解锰渣、UV/H_(2)O_(2)和电解锰渣/H_(2)O_(2)体系,电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)光Fenton体系对双酚S具有更好的氧化降解效果,双酚S的降解效果与电解锰渣投加量、H_(2)O_(2)浓度呈正相关,与pH值、双酚S初始浓度呈负相关;溶液中析出的Fe和Mn的浓度与pH值呈负相关,且电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)氧化体系反应浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解;电子自旋共振和自由基淬灭实验发现电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)体系中氧化降解双酚的主要活性物种是·OH.采用异丙醇构建了该体系中·OH的生成速率模型,计算可得·OH的生成速率R_(·OH)^(f)在3.22×10^(-9)~1.1×10^(-8)mol/(L·s)之间,与硝基苯拟合计算出的R_(·OH)^(f)(6.5×10^(-9)mol/(L·s))一致.双酚S降解效率随着DOM浓度的增加而降低.基于自由基稳态动力学理论建立了DOM存在下电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)体系中双酚S降解的动力学预测模型,发现模型的预测值与实验值较好符合,说明DOM主要通过淬灭体系中的·OH影响双酚S的降解.