聚多巴胺/聚乙烯亚胺复合非织造布/Fe2+活化过硫酸盐催化氧化酸性红B的效果分析

• 作者: 秦文欣 张环 李欣 胥京福 屈静 吴茜
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 聚多巴胺/聚乙烯亚胺复合非织造布(PDA/PEI@PP) 邻苯二酚基团 邻醌基 Fe2+ 过硫酸盐 酸性红B
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 3290-3297
• 页数: 8页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.202001087

摘要

以聚丙烯(PP)非织造布为基体,采用多巴胺聚乙烯亚胺共沉积法制备了聚多巴胺/聚乙烯亚胺复合非织造布(PDA/PEI@PP),研究了 PDA/PEI@PP在Fe2+活化过硫酸盐(PS)降解酸性红B(ARB)的中的性能和反应机理.通过SEM对材料结构进行了表征,考察了不同体系(PS、PDA/PEI@PP/PS、Fe2+/PS和PDA/PEI@PP/Fe2+/PS)中ARB的降解效果,通过电子自旋共振波谱(ESR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了 PDA/PEI@PP活化PS及自由基生成的机理,此外,考察了 PDA/PEI@PP对Fe3+的还原作用.结果表明:PDA/PEI@PP非织造材料具有贯穿的孔道结构,利于PDA/PEI@PP表面官能团对PS的活化;PDA/PEI@PP对Fe2+/PS体系的催化氧化具有促进作用,当Fe2+初始浓度为0.5mmol·L-1时,90 min内对ARB的降解率为98％,反应速率常数为0.040min-1;在不添加Fe2+的情况下,PDA/PEI@PP可直接活化PS产生自由基降解ARB,降解率为56％; PDA/PEI@PP表面的邻苯二酚基团与邻醌基反应生成半醌,从而活化PS产生硫酸根自由基(SO4-)和羟基自由基(·OH);同时PDA/PEI@PP表面的邻苯二酚基团也对Fe3+具有还原作用,生成Fe2+持续活化PS.因此,PDA/PEI@PP对于Fe2+活化PS的促进作用主要是通过PDA/PEI@PP对PS协同活化和对Fe3+的还原作用来实现的.本研究为进一步提高Fe2+活化PS氧化降解染料废水的效率提供了一种较好的解决方案.