新型氧化錳催化陶瓷膜及其臭氧氧化降解阿特拉津的性能研究
Yuan He a, Liangjie Wang a b, Zhan Chen a, Xia Huang a, Xiaomao Wang a, Xiaoyuan Zhang a, Xianghua Wen a
a清華大學環(huán)境學院,北京100084
b中國環(huán)境科學研究院環(huán)境標準與風險評價國家重點實驗室,北京100012
突出
?成功制備了MnMe氧化物(Me = Fe, Co, Ce)浸漬的新型催化陶瓷膜。
?由于Ce產生的氧空位,MnCe-CM的莠去津去除率最高3+/CE4+和 Mn2+/錳3+.
?由于高比表面積和密閉空間,整個膜的催化臭氧化非常有效。
?測定了阿特拉津的轉化途徑及其產物的生物毒性。
摘要
本研究通過氧化還原反應將MnMe氧化物(Me = Fe, Co, Ce)原位包埋在膜表面和微孔內,制備新型催化陶瓷膜??疾炝四み^濾和催化臭氧氧化對阿特拉津的協(xié)同降解作用。在四種膜中,由于Ce3+/Ce4+和Mn2+/Mn3+形成的氧空位,mce - cm在40 min內對阿特拉津的去除率達到99.99%。隨后選擇mce - cm進行優(yōu)化操作,臭氧濃度為0.8 mg/min, pH為7。由于催化劑成功地包埋在mce - cm的表面和微孔內,催化臭氧化在微孔內和表面同時發(fā)生。高比表面提供了足夠的反應位點,而密閉的空間又有利于?OH與反應物的接觸,證明了微孔表面和微孔內部的反應是非常有效的。此外,根據(jù)鑒定出的副產物,提出了阿特拉津的降解途徑。分別采用密度泛函理論(DFT)和毒性評估軟件(T.E.S.T)計算反應位點和生物毒性評價。本研究提出了一種具有過濾和催化臭氧化雙重功能的新型MnCe-CM,并概述了分離和催化臭氧化的協(xié)同效應。
使用臭氧分析儀為(3S-J5000, Tonglin Technology, China)
來源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738822001090