可见光促有机物诱导铁还原的多相类芬顿体系强化效能与机制

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：曹丝雨,许路,付权超,金鑫,石烜,金鹏康

单位：西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049,西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049,西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049,西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055,西安交通大学人居环境与建筑工程学院, 西安 710049

摘要：近年来，亚铁离子活化过硫酸盐的类芬顿（Fe2+-PMS/PS）高级氧化技术发展日趋成熟，但因Fe3+无法还原导致反应停止的问题仍制约其大规模应用.结果发现，当把以双酚A （BPA）为代表的某些有机物与Fe3+和TiO₂混合，所形成的某种络合物可以拓宽TiO₂光响应范围捕获可见光，通过TiO₂将光生电子传递给Fe3+进行还原，从而实现Fe3+/Fe2+的无限循环.依据上述原理，构建了可见光下BPA-TiO₂-Fe3+-PS复合体系来降解BPA，并对其催化性能、催化机制和影响因素进行探讨.结果表明，该体系具有突出的催化性能，60 min内BPA （50 mg·L-1）降解率达到93.1%，矿化度达到70%.同时验证该体系可以通过双酚A自生光电子还原Fe3+，60 min还原得到的Fe2+稳态浓度为3.5 μmol·L-1.体系中主要的活性氧化物质为硫酸根自由基（SO₄-·）和羟基自由基（·OH），其中·OH贡献率超过60%.适当提高TiO₂、Fe3+和PS投加量以及光照强度可以提高BPA的降解效果.该体系在弱酸性条件下处理效果最好，降解率达到96.5%，在中性条件下也有很好的效果；CO₃2-、H₂PO₄-和SO₄2-对体系有一定抑制作用.

关键词：Fe3+还原,过硫酸盐高级氧化,可见光催化,电子传递,双酚A,