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CoFe_2O_4/MnO_2活化过一硫酸盐降解盐酸四环素的研究

收稿日期：2023-09-04 修回日期：2023-09-25 接受日期：2023-10-23

DOI:10.20078/j.eep.20231004

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    摘要：针对四环素类抗生素污染物在水中不断累积,对人体健康和生态环境造成严重危害这一问题,本研究制备了 CoFe2O4 / MnO2新型复合材料,并将其作为高效过一硫酸盐(PMS)活化剂, 用于降解水体中的盐酸四环素(TCH)。 降解结果表明 Co... 展开+
    摘要：

    针对四环素类抗生素污染物在水中不断累积,对人体健康和生态环境造成严重危害这一问题,本研究制备了 CoFe2O4 / MnO2新型复合材料,并将其作为高效过一硫酸盐(PMS)活化剂, 用于降解水体中的盐酸四环素(TCH)。 降解结果表明 CoFe2O4 / MnO2 -PMS 体系具有突出的 TCH去除效率,反应 40 min 后,去除率可达 92.7%,远高于单一催化剂-PMS 体系。 影响因素实验结果显示, CoFe2O4 / MnO2-PMS 降解体系具有广泛的 pH 适用性, 并且在各种阴离子的存在下仍能保持较高的降解活性。 此外,CoFe2O4 / MnO2-PMS 降解体系具有良好的稳定性和可重复利用性,在 5 次循环后仍保持较高的催化活性和 TCH 降解率。 机理分析表明 CoFe2O4 / MnO2复合材料在催化 PMS 降解 TCH 的过程中,存在 Co2+ / Co3+、Fe3+ / Fe2+和 Mn3+ / Mn4+的价态循环并参与电子转移过程,从而使得活化过程中 SO-4·和·OH 被充分释放,并通过一系列典型的链式反应高效降解 TCH。

    收起-

    作者：

    • 张贤胜
    • 孙婧雯
    • 刘智峰*

    作者简介

    作者简介：张贤胜(1997—),男,湖南怀化人,博士研究生在读,主要研究方向为高级氧化技术降解持久性有机污染物。E-mail:zxs19970817@163.com
    通讯作者：刘智峰(1983—),男,湖南邵阳人,教授,主要研究方向为有机固体废物处理与资源化、水污染控制、污染土壤/湿地修复。E-mail:zhifengliu@hnu.edu.cn

    单位

    • 湖南大学 环境科学与工程学院

    关键字

    • 高级氧化技术
    • 过硫酸盐活化
    • 硫酸根自由基
    • CoFe2O4MnO2
    • 盐酸四环素

    基金项目

    国家自然科学基金(51979103, 52100181, 51909085);湖南省自然科学基金(2022JJ10011, 2022JJ40077, 2020RC5012)

    引用格式

    张贤胜, 孙婧雯, 刘智峰. CoFe_2O_4/MnO_2活化过一硫酸盐降解盐酸四环素的研究[J]. 能源环境保护,2023, 37(5): 57-70.

    ZHANG Xiansheng, SUN Jingwen, LIU Zhifeng. Degradation of tetracycline hydrochloride by CoFe_2O_4/MnO_2 activated permonosulfate[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(5): 57-70.

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