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磁改性羊粪衍生ZVI-生物炭的制备及其活化过一硫酸盐降解AO7特性研究
引用本文:黄雯,张雪萍,张建强,唐亚鑫,骆泽.磁改性羊粪衍生ZVI-生物炭的制备及其活化过一硫酸盐降解AO7特性研究[J].环境科学学报,2022,42(7):196-208.
作者姓名:黄雯  张雪萍  张建强  唐亚鑫  骆泽
作者单位:西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都 611756
基金项目:四川省环境污染防治重点研发项目 (No.2017SZ0179) ;四川省科技计划项目 (No.2020YFG0067)
摘    要:以羊粪为原料,制备磁改性羊粪衍生ZVI-生物炭复合材料 (SMF800),通过BET、SEM、XRD、N2吸附-脱附等温线等对其表面形貌及晶体结构进行表征,并采用序批实验考查活化剂和过一硫酸盐 (PMS) 投加量、温度、溶液初始pH、无机阴离子等因素对AO7降解效率影响.结果表明,SMF800拥有高度石墨化及多孔结构,在最佳条件下 (PMS=0.8 g·L-1、SMF800=0.5 g·L-1、AO7=20 mg·L-1T=25 ℃),40 min内AO7能被完全降解,在弱酸条件下有利于脱色,且活化剂经过3次循环使用后仍具有良好的活化效率.猝灭实验和XPS测试结果表明,自由基 (SO4- ?、·OH、O2·- 和非自由基途径 (1O2) 协同作用于AO7的降解,其中以Fe0还原PMS产生SO4- ?的自由基途径占主导地位,以Fe0诱导碳电子、生物炭表面含氧官能团 (C-OH 和COOH) 激活PMS产生1O2为辅,而SMF800石墨化及大量的sp2-C结构为电子转移提供良好的场所.综上,本研究设计制备了一种新型的生物炭基ZVI活化剂,以期为有机废水高效、低成本的处理方法提供新的技术支撑,同时也为粪源资源化利用提供新的途径.

关 键 词:过一硫酸盐  酸性橙  ZVI  生物炭  自由基途径  非自由基途径
收稿时间:2021/9/30 0:00:00
修稿时间:2021/12/22 0:00:00

Preparation of ZVI-biochar derived from magnetically modified sheep manure and its activation of peroxymonosulfate to degrade AO7
HUANG Wen,ZHANG Xueping,ZHANG Jianqiang,TANG Yaxin,LUO Ze.Preparation of ZVI-biochar derived from magnetically modified sheep manure and its activation of peroxymonosulfate to degrade AO7[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2022,42(7):196-208.
Authors:HUANG Wen  ZHANG Xueping  ZHANG Jianqiang  TANG Yaxin  LUO Ze
Abstract:
Keywords:peroxymonosulfate  AO7  ZVI  biochar  radical pathway  nonradical pathway
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