磁性生物炭活化过硫酸盐去除水中罗丹明B

来源：中国环境科学杂志2023年第4期北京时间：

作者：相里鹏, 崔佳丽, 张峰, 李红艳, 崔建国, 韦柳益

单位：太原理工大学环境科学与工程学院, 山西省市政工程研究生教育创新中心, 山西 太原 030024

摘要：以松针为原料,通过溶胶-凝胶法制备了可磁分离回收的CoFe2O4/生物炭复合材料(MPBC),通过X-射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)和振动样品磁强计(VSM)对MPBC结构和表面物理化学性质进行表征和分析. 利用MPBC活化过硫酸盐(PS)去除罗丹明B(RhB),并考察了MPBC的重复利用性能.结果表明,在RhB初始浓度为40mg/L,溶液初始pH值为5,温度为25 ℃,MPBC投加量为8.0g/L,PS浓度为0.05mol/L时, RhB去除率在120min达到98.8%.其去除率随MPBC投加量和初始RhB浓度的增加而提高,并在较宽的pH值范围内(3~11)具有有效性.腐殖酸、NO3-、HCO3-和Cl-对RhB去除效率有一定的抑制作用.自由基淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,MPBC-PS体系中的活性物质主要包括SO4·-、·OH、1O2和·O2-.VSM测得MPBC的饱和磁化强度为23.41emu/g,表明其易于磁回收.MPBC经过5次循环利用后,RhB去除率仍可达到95.4%,表现了良好的稳定性.

关键词：磁性生物炭,过硫酸盐,罗丹明B

基金资助：山西省自然科学基金资助项目(20210302124083)