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广西大学学报(自然科学版)2025年第03期:氯离子对光催化活化过氧单硫酸盐降解四环素的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈丹;宋宇宁;曾燕;贺艳;

单位:广西大学化学化工学院;广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室;

摘要:为了提高四环素(TC)有机废水中四环素的降解率,提出通过增加氯离子(Cl~-)含量以加速四环素降解的方法。本文采用一锅水热法制备掺杂Mn、Ni元素的偏高岭土基光催化剂(Mn_1Ni_1@MK,Mn、Ni元素摩尔比为1∶1),通过光催化(Vis)与Cl~-耦合的方法,活化过氧单硫酸盐(PMS),建立降解体系Vis-PMS-Cl,探究不同工艺参数对TC降解实验的影响,分析催化剂使用前、后的结构稳定性和循环稳定性,通过电子顺磁共振波谱仪(ESR)和猝灭实验探究Vis-PMS-Cl体系中的主要活性物质,通过液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)探索降解机制,通过毒性评估软件工具(T.E.S.T.)进行毒理学研究。结果表明:TC的降解过程符合一级动力学模型;TC(质量浓度为25 mg/L)的降解率在30 min内可达99%,速率常数为0.154 min~(-1);Mn_1Ni_1@MK作为活性中心激活PMS和Cl~-生成活性氧和活性氯,活性组分对TC的降解作用由大到小的依次为~1O_2、O_2~(·-)、·OH、SO_4~(·-),~1O_2和活性氯在降解系统中起主要作用;TC降解30 min后水质基本无害。

关键词:过氧单硫酸盐;;光催化降解;;氯化副产物;;四环素;;毒性评估

基金资助:国家自然科学基金项目(52262002)