氮掺杂石墨碳包埋Fe0复合材料的制备及活化过硫酸盐性能研究

• 作者: 吴代赦 吴山 徐宇 曹侃 曹华莉 杨天学 熊卿 马志飞
• 来源期刊: 环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 碳复合零价铁 过硫酸盐(PS) 活性黑5(RB5) 降解 活性物质
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 930-939
• 页数: 10页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0388

摘要

采用“水热+热解”两步法制备介孔碳复合零价铁材料(Fe@HC)作为过硫酸盐(PS)活化剂,生成强氧化的活性物质,进而降解偶氮类染料活性黑5(RB5).同时,采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面测试仪(BET)和X射线光电子能谱仪(XPS)对制备的复合材料进行表征,并考察了Fe@HC投加量、PS投加量、pH值及阴离子对活化PS去除RB5的影响.结果表明,采用“水热+热解”两步法成功制备了Fe@HC,其比表面积为280.7 m2·g-1,平均孔径约为5.1 nm,BJH吸附累积总孔体积为0.284 cm3·g-1.相对于单独的Fe@HC和PS,Fe@HC和PS共同存在可高效地去除RB5,脱色率为99.24％,且萘环破坏效率也达到了61.76％.RB5整体去除效果随Fe@HC、PS投加量的增大而提升,Fe@HC/PS体系在pH=3～11范围内对RB5的萘环破坏效率及脱色效率始终高于62％及86％,Cl-和SO42-对去除效率的影响较小,Fe@HC展示出良好的环境抗干扰能力.Fe@HC活化PS去除RB5的机理主要是体系中1O2的氧化降解作用.Fe@HC循环再生性能好.