【摘 要】
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芳香族化合物包括苯、萘、蒽及其衍生物等,广泛用于医药、农药、染料及其他化工产品的生产,生产过程中产生的含芳香族化合物的废水具有高毒性、难降解的特点。过渡金属催化过硫酸盐的高级氧化技术处理效率高、操作简单,但是也存在成本高、污染环境等问题,因此研制成本低、对环境友好的催化剂是未来工作的研究重点。酸洗污泥中含有丰富的金属元素,对其进行资源化的再利用,具有良好的社会效益。本工作将酸洗污泥作为原料,使用酸
【基金项目】
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天津市科技重大专项及工程（16ZXGTSF00020）；
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芳香族化合物包括苯、萘、蒽及其衍生物等,广泛用于医药、农药、染料及其他化工产品的生产,生产过程中产生的含芳香族化合物的废水具有高毒性、难降解的特点。过渡金属催化过硫酸盐的高级氧化技术处理效率高、操作简单,但是也存在成本高、污染环境等问题,因此研制成本低、对环境友好的催化剂是未来工作的研究重点。酸洗污泥中含有丰富的金属元素,对其进行资源化的再利用,具有良好的社会效益。本工作将酸洗污泥作为原料,使用酸浸工艺还原回收污泥中的铁离子。通过普通干燥、冷冻干燥、真空干燥的方法分别制备了Ods、Fds、Vds催化剂,通过XRD、XPS等测试技术对三种催化剂的物相组成和元素价态进行表征,其中Ods为非晶态物质,铁离子为正三价,Fds与Vds中铁离子分别以H3OFe（SO4）2（H2O）、FeSO4·H2O的形式存在,分析了三种催化剂中的铁离子对过硫酸盐催化反应的影响。将难降解芳香族化合物苯酚作为模型污染物,使三种催化剂中铁离子与酒石酸（TA）形成螯合物,进行催化过硫酸盐降解苯酚的活性测试。对于制备的三种催化剂,Vds中的铁离子表现出更优异的催化性能。Vds催化剂中的铁离子与TA形成螯合物后,对过硫酸盐的催化反应可以使得0.15 mM的苯酚在45 min内达到90%的降解率。自由基的淬灭实验表明,Vds催化剂中的铁离子催化过硫酸盐降解苯酚的活性物种是·OH和SO4·-。ESR技术主要检测出·OH的存在,·OH成为主要的活性自由基。Vds催化剂中的铁离子与TA的螯合,可以加速过硫酸盐中过氧键的断裂,加快氧化还原反应过程中Fe2+/Fe3+之间的电子转移,从而产生更多的活性自由基。
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