生物炭负载纳米零价铁催化降解亚甲基蓝性能研究及机理分析

编号：CYYJ04254

篇名：生物炭负载纳米零价铁催化降解亚甲基蓝性能研究及机理分析

作者：闫敏琪 韩玉 杨淳轲 史惠祥

关键词： 纳米零价铁 类芬顿反应 亚甲基蓝 生物炭负载纳米零价铁

机构： 浙江大学环境与资源学院 生态环境部南京环境科学研究所

摘要： 为提升纳米零价铁在类芬顿反应体系中的催化能力,减少团聚现象,采用液相还原法制备了生物炭负载纳米零价铁材料(nZVI@BC)。通过表征、亚甲基蓝降解实验,探究材料性能、降解最佳条件及作用机理。结果表明,纳米零价铁(nZVI)均匀分布于生物炭表面,且材料纯度较高、稳定性较好。在降解实验中,降解100 mg·L-1亚甲基蓝溶液的最佳反应条件为25℃、初始pH=3、nZVI@BC投加量30 mg·L-1、H2O2投加浓度4 mmol·L-1,10 min内几乎完全降解。在降解过程中,·OH起主要作用,发色官能团首先断裂,随后芳环结构被破坏,最终彻底降解。且nZVI@BC循环使用性能较好,3次循环后亚甲基蓝去除率仍达85%以上。在印染废水处理实验中,nZVI@BC处理效果良好,当H2O2投加浓度为0.9 mmol·L-1、nZVI@BC投加量为60 mg·L-1、pH≤4.5时,出水化学需氧量(CODcr)可降至50 mg·L-1以下,达到回用水标准。