氮硫共掺杂生物炭活化过硫酸盐去除地下水中难降解有机污染物的效能研究 |
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引用本文: | 赵艳成,田宇,张凤君.氮硫共掺杂生物炭活化过硫酸盐去除地下水中难降解有机污染物的效能研究[J].世界地质,2023(2):390-398. |
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作者姓名: | 赵艳成 田宇 张凤君 |
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作者单位: | 1. 吉林大学新能源与环境学院;2. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(U19A20107); |
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摘 要: | 针对水环境中2,4--二氯酚(2,4--DCP)污染,笔者以水稻秸秆为生物炭前驱体,硫脲为双原子掺杂剂,通过高温热解工艺制备了高效吸附和催化性能的氮硫共掺杂生物炭(NSBC),用于活化过一硫酸盐(PMS)降解2,4--DCP,并对其进行表征。结果表明,双原子掺杂显著提高了生物炭材料的比表面积、氧化还原活性和活性位点,如含氧官能团和氮、硫官能团。在最佳条件下,NSBC具有高效的催化能力,5 min内2,4--DCP的降解率为95.30%。NSBC/PMS体系(0.542 min-1)的降解速率常数是BC/PMS体系(0.197 min-1)的2.7倍。此外,在较宽的pH值范围内NSBC仍具有较好的催化性能。电子自旋共振和猝灭实验分析表明,活化PMS生成的1O2和·O-2作为2,4--DCP的降解过程的主要活性氧物种(ROS)。
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关 键 词: | 生物炭 过一硫酸盐 氮硫共掺杂 催化氧化 |
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