活性炭纤维负载纳米铁降解敌草隆的研究

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农药敌草隆属于苯基脲类除草剂,广泛应用于提高棉花、豆类、番茄、烟草等作物的产量。与常规污染物不同,敌草隆是一种氯取代基有机物,其由于氯代基团的存在而具有很强的毒性和抗生化降解能力,因此具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移能力,对人类健康和生态环境造成极其严重的危害。由于技术和经济原因,零价铁被广泛的应用于敌草隆的降解。本文选取活性炭纤维(ACF)作为载体制备活性炭纤维负载纳米铁用于敌草隆的降解,用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观察制备样品的形貌,发现活性炭纤维作为载体能够有效的解决了纳米铁的团聚问题,纳米铁均匀的分散在活性炭纤维的表面。考察了溶液初始pH值、敌草隆的初始浓度对纳米铁和活性炭纤维负载纳米铁对敌草隆的去除效果的影响,分析了敌草隆的还原降解产物,并研究采用双氧水联合活性炭纤维负载纳米铁技术对敌草隆的去除效果。结果表明:(1)活性炭纤维作为固体基质负载纳米铁,活性炭纤维吸附和纳米铁还原之间的协同作用显著提高了对敌草隆的去除率;(2)不同敌草隆初始浓度下,相同铁含量的活性炭纤维负载纳米铁对敌草隆的去除效率明显优于纳米铁,且在较大的pH值范围内均能保持高效去除能力,具有很好的酸碱适应性,且去除效率都随着pH的增大而减小;(3)GC-MS产物分析表明敌草隆在NZVI/ACF/H2O2体系下的降解产物为易生化降解的N-乙基丙酰胺;跟NZVI/ACF的降解产物苯乙烯相比,NZVI/ACF/H2O2体系对敌草隆的降解更为彻底。在实验的最后阶段,选用稻壳炭(RHC)作为固体基质,并对稻壳炭以及稻壳炭负载纳米铁(NZVI/RHC)对敌草隆的降解进行了相关研究和实验。
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