多孔Ni/Co水滑石活化过硫酸盐降解磺胺甲唑研究

作     者：张磊 张进 闫新龙 ZHANG Lei;ZHANG Jin;YAN Xinlong

作者机构：中石化石油工程设计有限公司山东省油田采出水处理及环境污染治理重点实验室山东东营257026 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：162-170页

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：山东省油田采出水处理及环境污染治理重点实验室开放基金项目(ZY2021009) 

主　　题：水滑石 沸石咪唑酯骨架材料 过硫酸盐 降解 磺胺甲唑 

摘      要：以沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)为模板,采用水热法合成了具有多孔结构和大比表面积的Ni/Co水滑石催化剂,表征分析了催化剂的物化性质,并以磺胺甲唑溶液为模拟废水,考察了多孔Ni/Co水滑石催化活化过硫酸盐降解水中磺胺甲唑的性能。表征结果表明,该催化剂具有纳米菱形结构,孔尺寸较大,比表面积可达187.99 m2/g。降解水中磺胺甲唑实验表明:在30℃,磺胺甲唑质量浓度为15 mg/L,PMS为2 g/L,Ni/Co水滑石催化剂投加量为100 mg/L的条件下,反应时间为20 min时,磺胺甲唑的去除率约100%,且重复使用4次后,磺胺甲唑的降解率仍大于90%,表现出较好的稳定性和重复使用性能。猝灭及电子顺磁共振实验表明,催化降解过程中SO_(4)^(·−)、·OH和^(1)O_(2)均参与了反应。通过对多孔Ni/Co水滑石反应前后表面元素价态的分析,发现催化剂表面的Co^(2+)/Co^(3+)以及Ni^(2+)/Ni^(3+)的循环有效活化了PMS并促进活性氧化物种的生成,从而提升了过硫酸盐降解磺胺甲唑的性能。