T-FMSAC制备及其催化臭氧氧化去除p-CBA效能研究

来源：中国环境科学杂志2017年第6期北京时间：

作者：卢思颖, 孙中恩, 封莉, 张立秋

单位：北京林业大学环境科学与工程学院, 北京 100083

摘要：以污泥基活性炭为基质，采用化学共沉淀法制备了不同过渡金属（Mn、Co和Cu）掺杂的铁磁污泥基活性炭（T-FMSAC， T=Mn、Co、Cu），重点考察了过渡金属种类及其掺杂比例对T-FMSAC催化臭氧氧化去除水中对氯苯甲酸（p-CBA）效能的影响，并对臭氧与T-FMSAC催化剂的最佳投量进行了研究确定.结果表明，在臭氧投加量为1mg/L，催化剂投加量为40mg/L条件下，反应进行40min后，Mn-FMSAC的催化活性最高，其催化臭氧氧化对p-CBA的去除率为76%，高于Co-FMSAC（72%）及Cu-FMSAC（65%）.并且，随着金属掺杂比例的增加（100：1，50：1，25：1，10：1（污泥量：金属掺杂量，W：W）），T-FMSAC催化臭氧氧化对p-CBA的去除率逐渐降低.在100：1掺杂比例下，催化剂不仅能够简单地通过磁铁分离，且具备最佳催化活性.100：1Mn-FMSAC催化臭氧氧化工艺对p-CBA的去除率随臭氧浓度的增加而增加；当臭氧投加量为1mg/L时，100：1Mn-FMSAC催化剂的最佳投量为40mg/L.叔丁醇的加入显著抑制了100：1Mn-FMSAC 催化臭氧氧化降解p-CBA的效能，表明该反应过程遵循羟基自由基反应机制.

关键词：铁磁污泥基活性炭,过渡金属,臭氧催化氧化,对氯苯甲酸

基金资助：

北京市教委共建项目（2015GJ-02）；国家自然科学基金项目（51178046）