锰氮共掺杂稻壳生物炭活化过二硫酸盐降解酸性橙

来源：复合材料学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：黄仕元, 林森焕, 董雯, 王国华, 吴兴良, 袁瀚钦,

摘要：为了更好地处理水环境中的偶氮染料(酸性橙，AO7)污染问题，以稻壳、尿素和锰盐为原料，通过热解法制备Mn、N共掺杂生物炭复合材料(Mn-N-BC)，活化过二硫酸盐(PDS)降解酸性橙(AO7)染料废水。考察了AO7初始浓度、PDS浓度、催化剂投加量、初始pH值等因素对AO7去除率的影响。结果显示：Mn-N-BC/PDS体系对AO7染料具有较高的去除率，在30 min内可达为98.6%，其表观速率常数<i>k</i>_obs为0.125 min⁻¹；并且对水环境中的无机阴离子表现出较高的抗性。在3次循环利用后，AO7的去除率仍在75%左右，表明Mn-N-BC对有机污染物的去除具有较高的可重复利用性和稳定性。自由基淬灭研究、XPS分析表明：Mn-N-BC/PDS体系中AO7的降解机制包括自由基途径(•OH、SO₄⁻•)和非自由基途径(O₂⁻•、¹O₂和电子转移)，其中非自由基途径为主要作用。

关键词：生物炭, 杂原子, 共掺杂, 过二硫酸盐, 降解染料,