Fe_(2)O_(3)-CuO/rCG催化降解水中苯并三氮唑的效能与机理

作者：郭紫瑞; 李红艳^*; 张峰; 崔佳丽; 杨群; 李赟

来源：工业水处理, 2023, 1-23.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2023-0911

• 煤矸石
• 催化剂
• 吸附(作用)
• 降解
• 氮杂环有机污染
• 苯并三氮唑

以煤矸石(Coal gangue，CG)为原料，通过煅烧、酸浸、金属改性制备铁铜改性煤矸石(Fe2O3-CuO/rCG)，研究其对难降解氮杂环有机污染物苯并三氮唑(BTA)的降解效能和作用机理。以Fe2O3-CuO/rCG对水中BTA的去除效能为指标，筛选最佳制备条件。采用同步热分析、N2吸附-脱附、扫描电镜、X射线能谱、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对材料进行了表征分析。并以最佳制备条件制备的Fe2O3-CuO/rCG耦合类Fenton体系催化降解水中BTA，研究了BTA浓度、Fe2O3-CuO/rCG投加量、H2O2浓度、pH、温度和转速等对耦合体系降解BTA效果的影响。结果表明：铁铜金属氧化物成功负载到rCG上；在BTA浓度30 mg/L、Fe2O3-CuO/rCG投加0.2 g、H2O2浓度7 mmol/L、温度25 ℃、转速240 r/min、反应2 h时，体系对BTA降解率最高可达94.86%，TOC与TN去除率分别可达87.69%与84.27%。活性物种鉴定实验表明自由基(·OH)和非自由基(1O2)参与催化降解BTA，且1O2为主要活性物种。在反应过程中，Fe2+/Fe3+、Cu+/Cu2+的氧化还原循环加速了类Fenton体系中活性物种的生成。Fe2O3-CuO/rCG可实现CG资源化利用及高效低成本处理含BTA的化工废水，以废治废，且可重复利用。

• 出版日期2023
• 单位太原理工大学; 环境科学与工程学院