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众所周知，近年来我国城市化的进程不断加快以及生活水平的提高，污水处理量在不断增加随之引起市政污泥产量也不断增加。由于污水来源广且成分复杂导致污泥中含有多种毒性化学物质，病原微生物但另一方面污泥中含有大量有机质，因此十分有必要对市政污泥采取合理措施对其进行无害化处理处置以减少对环境的二次污染。本课题取污水处理厂脱水污泥作为原材料制备污泥生物炭，并以负载二氧化锰的方式对其进行改性以提高污泥生物炭的催化性能，同时选取偶氮染料亚甲基蓝作为目标污染物，主要工作如下：
(1)利用热解法将脱水污泥制备成污泥生物炭(SBC)，同时采用共沉淀方法对污泥生物炭进行改性制备MnO2材料以及不同MnO2/SBC质量比(3%，5%， 10%，20 %)的MnO2@SBC复合材料。在MnO2@SBC/PMS催化系统中，当MnO2/SBC质量比大于5%时，亚甲基蓝(MB)在30min内都可以被完全去除；MB的降解动力学更符合伪一级动力学模型，且改性后的材料催化性能要明显高于单独的SBC和MnO2。
(2)根据BET、SEM、EDS、XRD表征结果，MnO2在SBC表面呈颗粒状生长且成功的负载在了SBC表面；Zata电位结果表明最佳负载比5%MnO2@SBC复合材料的等电点位为3.79；MnO2@SBC复合材料的可适用范围广在pH为5-9时反应时间30min内将MB完全降解；此外，循环利用实验结果显示MnO2@SBC在五次循环利用中，在180分钟内MB几乎可以完全被降解，说明MnO2@SBC复合材料具有较好的稳定性，具有可实际应用性。
(3)在自由基淬灭实验中，投加高浓度的EtOH和TBA对MnO2@SBC/PMS/MB降解系统中MB的降解均有明显的抑制作用，说明SO4-·和·OH都是主要的活性氧种类；对降解体系不同时间点反应溶液进行紫外全谱扫描，结果表明随着反应的进行，反应溶液的最强吸收峰有向低波长吸收峰迁移的趋势，其具体过程首先为亚甲基蓝发生N-去甲基化反应，随后SO4-·和·OH继续攻击MB及其中间产物中芳香环的羟基使其被降解成分子更小的物质。
(4)通过对反应前后MnO2@SBC进行FTIR和XPS表征结果分析，表明MnO2@SBC表面官能团-OH/-COOH可能参与激活PMS产生活性自由基并且可吸附MB及其中间产物；C-O、C=C、C=O键可通过静电吸附的方式参与MB及其MB降解中间产物的吸附；锰元素在MnO2@SBC/PMS/MB降解反应过程中作为氧化剂起还原作用；Fe、Mn和Al等元素都可能以间接或直接的方式参与氧化剂PMS的活化过程，并且这些元素之间具有协同催化效应使得催化降解效果提高。
(1)利用热解法将脱水污泥制备成污泥生物炭(SBC)，同时采用共沉淀方法对污泥生物炭进行改性制备MnO2材料以及不同MnO2/SBC质量比(3%，5%， 10%，20 %)的MnO2@SBC复合材料。在MnO2@SBC/PMS催化系统中，当MnO2/SBC质量比大于5%时，亚甲基蓝(MB)在30min内都可以被完全去除；MB的降解动力学更符合伪一级动力学模型，且改性后的材料催化性能要明显高于单独的SBC和MnO2。
(2)根据BET、SEM、EDS、XRD表征结果，MnO2在SBC表面呈颗粒状生长且成功的负载在了SBC表面；Zata电位结果表明最佳负载比5%MnO2@SBC复合材料的等电点位为3.79；MnO2@SBC复合材料的可适用范围广在pH为5-9时反应时间30min内将MB完全降解；此外，循环利用实验结果显示MnO2@SBC在五次循环利用中，在180分钟内MB几乎可以完全被降解，说明MnO2@SBC复合材料具有较好的稳定性，具有可实际应用性。
(3)在自由基淬灭实验中，投加高浓度的EtOH和TBA对MnO2@SBC/PMS/MB降解系统中MB的降解均有明显的抑制作用，说明SO4-·和·OH都是主要的活性氧种类；对降解体系不同时间点反应溶液进行紫外全谱扫描，结果表明随着反应的进行，反应溶液的最强吸收峰有向低波长吸收峰迁移的趋势，其具体过程首先为亚甲基蓝发生N-去甲基化反应，随后SO4-·和·OH继续攻击MB及其中间产物中芳香环的羟基使其被降解成分子更小的物质。
(4)通过对反应前后MnO2@SBC进行FTIR和XPS表征结果分析，表明MnO2@SBC表面官能团-OH/-COOH可能参与激活PMS产生活性自由基并且可吸附MB及其中间产物；C-O、C=C、C=O键可通过静电吸附的方式参与MB及其MB降解中间产物的吸附；锰元素在MnO2@SBC/PMS/MB降解反应过程中作为氧化剂起还原作用；Fe、Mn和Al等元素都可能以间接或直接的方式参与氧化剂PMS的活化过程，并且这些元素之间具有协同催化效应使得催化降解效果提高。