铁改性的富磁生物炭活化PMS降解罗丹明B的性能与机制

来源：环境工程技术学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：王晨, 张新怡, 郭壮, 魏健, 刘利, 宋永会

摘要：为解决染料废水产量大、毒性高，危害人体健康与生态系统的问题，以农业废物玉米芯为原材料，基于“变废为宝”的技术思路，合成了掺铁富磁生物炭（Fe-CCBC），研究其活化过氧单硫酸盐（PMS）降解罗丹明B（Rh B）的效能和机制，并利用多种表征手段分析Fe-CCBC的理化特性。结果表明：800 ℃制备的掺铁富磁生物炭（Fe-CCBC-800）具有丰富的孔隙结构和活性位点，可最大程度地保证Fe颗粒在催化剂表面的均匀分布，物化性能优异且催化活性较高。Fe-CCBC-800/PMS体系在40 min内对Rh B的降解率可达91%，且富磁的生物炭更易于回收和重复利用，在5次循环使用中均保持着良好的催化效果。通过活性氧淬灭实验和电子顺磁共振测试探明了Fe-CCBC-800/PMS体系中主要活性氧物种为\mathrmSO_4 ^- \cdot 和·OH，Fe2+作为氧化还原反应的电子供体，参与PMS的活化过程，促进活性氧的产生和Rh B的高效降解。Fe-CCBC-800/PMS体系可实现对Rh B的高效处理，为农业废物的利用以及染料污染物的快速降解提供了可行路径。

关键词：磁性生物炭, 铁改性, 热解温度, 过氧单硫酸盐（PMS）, 罗丹明B（Rh B）