《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:史京转,魏红,周孝德,李克斌,史颖娟
单位:西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048,西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048,西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048,西北大学合成与天然功能分子教育部重点实验室, 西安 710069,陕西水环境工程勘测设计研究院, 西安 710021
摘要:为提高赤泥的综合利用及抗生素有机废水的深度处理,以赤泥(red mud,RM)为催化剂、环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为目标污染物,系统研究了RM活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解CIP的效果和机制.结果表明,含有Fe、Al和Ca等金属氧化物,具有较大比表面积(10.96 m2·g-1)和复杂孔道结构的RM能够有效增强PMS对CIP的降解速率和效果.自由基捕获剂甲醇、叔丁醇和苯酚的抑制实验结果进一步说明,体系产生的SO4-·和HO·在RM表面与CIP发生氧化反应.温度、PMS浓度和RM投加量影响CIP的降解.温度升高反应速度加快,反应活化能为5.74 kJ·mol-1; PMS浓度增加,体系产生更多SO4-·和HO·,CIP的降解率升高; RM存在最佳投加量1.0 g·L-1.HPLC/MS/MS共检测到8种降解产物,CIP分子中的哌嗪环易受活性物质进攻,CIP主要通过2种途径进行降解.本研究表明RM是一种极具潜力的廉价催化剂,可用于活化过一硫酸盐处理含抗生素的污染废水.
关键词:赤泥(RM),过一硫酸盐(PMS),环丙沙星(CIP),羟基自由基,降解路径,