氮摻雜介孔碳催化過硫酸鹽氧化降解鹽酸四環(huán)素

編號(hào)：FTJS09054

篇名：氮摻雜介孔碳催化過硫酸鹽氧化降解鹽酸四環(huán)素

作者：付朝庭 周倩 邢波 楊郭 宋翔 劉興勇

關(guān)鍵詞： 白酒糟 氮摻雜 介孔碳 過硫酸鹽 抗生素

機(jī)構(gòu)： 四川輕化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院

摘要： 以白酒糟為碳源、納米SiO2為模板劑,通過調(diào)控三聚氰胺添加量一步法制備了系列氮摻雜介孔碳(NMCs)。采用N;吸附/脫附、XPS、XRD、FT-IR、Raman等手段對NMCs的結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)進(jìn)行表征,并將NMCs用于催化過硫酸鹽(PS)處理鹽酸四環(huán)素(TC)廢水。結(jié)果表明,三聚氰胺投加量的不同,對NMCs的孔結(jié)構(gòu)影響不大,孔徑集中分布在3.8 nm附近,比表面積在138~184 m2/g之間;NMCs催化降解TC的活性隨著三聚氰胺投加量的增大而增強(qiáng),其增強(qiáng)與表面吡啶氮和石墨氮2種含氮官能團(tuán)密切相關(guān)。NMCs活化PS降解TC符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué),反應(yīng)活化能為20.29 k J/mol;當(dāng)三聚氰胺添加量為白酒糟質(zhì)量的14.5%時(shí),其催化活性最好。在反應(yīng)溫度為25℃,催化劑投加量為0.4 g/L,PS投加量為0.4 g/L和較寬的pH范圍(4.0~11.0)條件下,50 mg/L的TC溶液在反應(yīng)60 min后,降解率可達(dá)82.9%。自由基掩蔽結(jié)果表明,表面自由基反應(yīng)起主要作用。催化劑循環(huán)使用4次后,通過高溫再生,催化活性可恢復(fù)至原來的86.9%。