刘春祥1,李晨光2,杨文静3,李佳潞3,李轶3
LIU Chunxiang1,LI Chenguang2,YANG Wenjing3,LI Jialu3,LI Yi3
摘要: 抗生素的广泛使用导致其在水环境中持续累积,引发抗性基因传播等生态风险。非均相电芬顿(HEF)技术因可规避铁泥生成与操作简单而成为极具发展潜力用于处理水污染的高级氧化技术,但其实际应用仍受限于Fe2+/Fe3+循环动力学迟缓及高成本等问题。本研究以工业废料赤泥(RM)为原料,通过与另一工业废料废糖蜜共热解制备了零价铁(Fe0)基催化剂(RMM-1:1)。表征证实,废糖蜜热解产生的还原性气体将RM中的铁氧化物高效还原为Fe0,赋予RMM-1:1高比表面积与快速电子转移能力,通过强化Fe2+再生与多路径活性氧(·OH、1O2、·O2-)协同作用实现抗生素高效降解:RMM-1:1在优化条件下对30 mg·L-1环丙沙星的60 min去除率达93.6%(表观速率常数0.1081 min-1),其Fe0介导的电子转移与非自由基路径(1O2主导)协同驱动污染物的去除。机理研究表明,Fe0的持续电子供给是突破Fe2+/Fe3+循环瓶颈的核心机制,而多活性氧的时空协同效应则保障了污染物降解效能。本研究耦合污染物降解与固废资源化双重目标构建了低成本、高效率的HEF催化体系,为抗生素污染控制的实际应用提供了创新的解决方案。
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