向日葵秸秆生物炭强化Fe(Ⅲ)/S2O82-体系降解苯甲酸

作     者：孙鹏 张凯凯 张玉 张延荣 SUN Peng;ZHANG Kai-kai;ZHANG Yu;ZHANG Yan-rong

作者机构：华中科技大学环境科学与工程学院武汉430074 内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2020年第41卷第5期

页      面：2301-2309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：国际科技合作项目(2016YFE0126300)。 

主　　题：向日葵秸秆生物炭 Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系 Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环 降解 苯甲酸 

摘      要：二价铁离子活化过硫酸盐(PS)产生自由基可降解有机污染物,但体系中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环速率较慢,成为制约降解效率的关键因素之一.为提高反应体系效率,制备向日葵秸秆生物炭(SFBC),以苯甲酸(BA)为目标污染物,探究SFBC强化Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系降解BA的效果.SFBC表征结果说明其具有孔隙结构,由无定形炭组成,表面有丰富的官能团及持久性自由基(PFRs).考察了反应条件(pH、PS浓度和SFBC投加量)对降解的影响,结果表明,SFBC/Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系对BA降解效率明显高于Fe(Ⅲ)/S2O8^2-及SFBC体系,在SFBC=2.0 g·L^-1、BA=10.0mg·L^-1、PS=2.0mmol·L^-1、Fe(Ⅲ)=1.0mmol·L^-1和pH=3.0条件下, 90 min时BA降解率达100.00%;自由基猝灭实验及电子顺磁共振光谱(EPR)实验表明,SO4^-·和·OH共同参与BA降解并以SO4^-·为主导;循环实验及实际水体影响说明SFBC具有较好地循环稳定性及实际应用性.机制分析阐明PFRs和-OH给出电子还原Fe(Ⅲ)生成Fe(Ⅱ),进而由Fe(Ⅱ)活化PS高效降解BA.