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湖南师范大学自然科学学报2025年第03期:水稻秸秆负载MnO_2活化过一硫酸盐催化降解左氧氟沙星性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵彤;殷嘉迈;黄卫;王志国;张纯;王琼超;喻鹏;

单位:湖南农业大学化学与材料科学学院;

摘要:为实现农业废弃物水稻秸秆(RS)的再利用,使用高锰酸钾和水稻秸秆在室温条件下制备负载MnO_2的水稻秸秆材料(neMRS),活化过一硫酸盐(PMS)以降解左氧氟沙星(LEV)。首先利用高锰酸钾的氧化性和氧化秸秆的纤维素结构,将MnO_2负载在水稻秸秆表面。然后用扫描电镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等一系列表征证明,MnO_2成功负载在neMRS表面,neMRS表面的Mn含量为415.4 mg/g。neMRS对LEV有16.7%的吸附率,neMRS/PMS对LEV的去除率约为RS/PMS的4倍。继而在pH值、PMS投加量、材料投加量以及LEV浓度等不同条件下探究neMRS/PMS体系对LEV的降解性能。结果表明,neMRS表现出较高的催化性能,在不同的条件下对LEV的去除率均大于90%。最后利用猝灭实验和EPR分析发现,neMRS通过活化PMS产生·O~-_2和~1O_2参与LEV的降解。对于实际水体中的LEV,neMRS也有较好的去除效果,最高去除率可达到99.8%。

关键词:水稻秸秆;;高锰酸钾;;高级氧化;;过一硫酸盐

基金资助:湖南农业大学学科交叉研究青年引导项目(2024XKJC03);; 江西省井冈山农高区省级科技专项课题(20222-051245-04)