Fe3+/Fe2+活化亚硫酸盐降解水中双酚A的性能与机理

作者：储盈盈; 刘思; 徐立杰

来源：环境化学, 2023, 42(12): 4292-4303.

• 亚硫酸盐
• 铁
• 高价铁
• 硫酸根自由基
• 羟基自由基
• 双酚A

文章以典型新兴污染物双酚A (BPA)为研究对象，考察了自然复氧条件下各影响因素对Fe3+/S(Ⅳ)和Fe2+/S(Ⅳ)体系降解BPA的影响及二者的区别与联系，重点研究了Fe3+/S(IV)体系中活性物种的贡献和变化.研究结果表明，Fe2+/S(Ⅳ)和Fe3+/S(Ⅳ)体系均能在一定程度上降解BPA,Fe3+/S(Ⅳ)体系对降解环境要求严格，限于强酸性条件下有较好的降解效能，而Fe2+/S(Ⅳ)体系降解BPA的有效pH可以拓宽至7.58，但是Fe2+/S(Ⅳ)体系对溶解氧需求更高，且BPA的最佳降解率低于Fe3+/S(Ⅳ)体系. Fe2+的浓度变化在Fe3+/S(Ⅳ)和Fe2+/S(Ⅳ)体系中具有指示作用，可用来预测自由基的生成情况及污染物的降解情况，通过对比二者体系中Fe2+浓度变化和BPA降解趋势，确定了两个体系中BPA降解均与FeSO3+分解成SOsup>3·-和Fe2+这一关键步骤相关.此外，SO3·-和·OH被电磁自旋共振(ESR)检测到，并且通过抑制实验和ESR实验确定了由SO·3-衍生而来的SO4·-和·OH均是Fe3+/S(Ⅳ)体系中BPA降解的主要贡献者.除此之外，首次在Fe3+/S(Ⅳ)体系中发现高价态Fe(Ⅳ)的存在.最后根据LC/MS分析表明，Fe3+/S(Ⅳ)体系中BPA降解途径主要包括苯环的羟基化和BPA分子C—C键的β断裂.

• 出版日期2023
• 单位南京林业大学