【摘 要】
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随着人类工业的快速发展,越来越多的合成有机物被大量使用,其中2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）被广泛应用于医药和农药生产,但其毒性强、难降解,化学性质非常稳定,半衰期比较长,所以当其进入自然环境中时,会对人类健康和生态系统造成严重危害,这引起了人们的广泛关注。因此,迫切需要开发一种高效且环境友好型的2,4-DCP处理技术。本文通过球磨和厌氧热解相结合的方法制备了改性生物炭,并将其作为过一硫酸盐（P
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（U19A20107）；
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随着人类工业的快速发展,越来越多的合成有机物被大量使用,其中2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）被广泛应用于医药和农药生产,但其毒性强、难降解,化学性质非常稳定,半衰期比较长,所以当其进入自然环境中时,会对人类健康和生态系统造成严重危害,这引起了人们的广泛关注。因此,迫切需要开发一种高效且环境友好型的2,4-DCP处理技术。本文通过球磨和厌氧热解相结合的方法制备了改性生物炭,并将其作为过一硫酸盐（PMS）活化剂用于2,4-DCP的吸附和降解研究。通过一系列的表征手段对生物炭的表面形貌、结构参数和理化性质进行了探究。通过2,4-DCP的吸附和降解效果评价了改性生物炭的吸附性能和对PMS的活化性能,并通过对生物炭的结构参数、最大吸附量（Qm）和反应速率(kobs)内在关系的研究,揭示了活化性能的影响因素。此外,通过EPR自由基鉴定和中间产物鉴定,揭示了2,4-DCP在NSBC8-50/PMS体系中的降解机理以及降解途径。本文的主要研究成果如下:（1）本文通过球磨和厌氧热解方法制备了改性生物炭系列活化剂,并通过降解实验与多种表征结果分析得出最佳制备条件为:硫脲添加量为1.5g,热解温度为800℃。通过上述方法制备出的活化剂（NSBC8-50）具有最大的比表面积（1714.336m~2/g）,最高的结构缺陷（ID/IG值为1.79）,能够将0.50mmol/L 2,4-DCP在5min内降解99.97%。（2）本文通过吸附去除2,4-DCP和活化PMS降解2,4-DCP的实验对生物炭的吸附和活化性能进行了研究。实验结果表明,2,4-DCP在生物炭上的吸附为物理-化学吸附反应过程,吸附等温线与Freundlich模型相吻合,属于多层吸附。并且通过对生物炭结构参数和最大吸附量（Qm）、反应速率(kobs)内在关系的分析,可知结构缺陷为生物炭活化性能的主要影响因素;在NSBC8-50/PMS反应体系中,常见的阴离子对于污染物的降解没有明显的抑制作用且具有较宽的p H适用范围,在5min内,2,4-DCP的TOC去除率可达89.89%,并对中间产物进行了分析。以上结果表明,NSBC8-50是一种环境友好型活化剂,具有良好的吸附和活化性能。（3）本文通过EPR测试和淬灭实验,研究了NSBC/PMS体系的活化机理。结果表明,在反应体系中,存在着由·O2-和~1O2引导的主要途经,以及·OH、SO4·-等引导的辅助途经。
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