氮氯共掺杂多孔碳活化过一硫酸盐降解苯酚的性能及机理研究

作     者：李小娟 叶梓瑜 谢书涵 王永净 王永好 吕源财 林春香 Li Xiaojuan;Ye Ziyu;Xie Shuhan;Wang Yongjing;Wang Yonghao;Lv Yuancai;Lin Chunxiang

作者机构：福州大学环境与安全工程学院福州350108 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2022年第80卷第9期

页      面：1238-1249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）] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51908132) 福建省自然科学基金(Nos.2022J01108,2020J01506,2020Y0016)资助。 

主　　题：过一硫酸盐 金属有机骨架材料 共掺杂 表面结合自由基 单线态氧 

摘      要：杂原子共掺杂碳材料在过硫酸盐活化领域具有广阔的应用前景.本工作通过两步煅烧法合成了氮氯共掺杂ZIF-8衍生多孔碳材料(NClC),并以苯酚为目标污染物,考察其活化过一硫酸盐(PMS)的催化性能,结果表明,30 min内,0.04 g/L NClC900活化0.3 g/L PMS可去除水中97.7%的苯酚(50 mg/L),且总有机碳去除率可达72.4%;NClC900/PMS体系具备优异的酸碱耐受性(pH=3~9)和抗干扰能力,无机阴离子和腐植酸对其影响较小,且该体系还可有效去除水中的染料、抗生素、酚类及农药等有机污染物;循环实验结果表明,NClC900在重复使用4次后其苯酚去除率可达72.1%;猝灭实验、电子顺磁共振和电化学分析表明^(1)O_(2)和表面结合SO_(4)^(·−)是导致苯酚降解的主要活性物种,而NClC900中的石墨N、C—Cl是产生1O_(2)和表面结合SO_(4)^(·−)的关键活性位点.