盐酸羟胺/铁基MOFs/过硫酸盐体系降解磺胺嘧啶

吴承梓,张 巍*,万彦涛,修光利

盐酸羟胺/铁基MOFs/过硫酸盐体系降解磺胺嘧啶

吴承梓1,2,3,张 巍1,2,3*,万彦涛1,2,3,修光利1,2,3

(1.华东理工大学资源与环境工程学院,国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室,上海 200237；2.上海市环境保护化学污染物环境标准与风险管理重点实验室,上海 200237；3.上海污染控制与生态安全研究院,上海 200092)

使用盐酸羟胺(HA)促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环,强化铁基金属有机骨架(Fe-MOFs)/过硫酸盐(PS)体系降解水中磺胺嘧啶(SDZ).通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对Fe-MOFs进行结构和形貌的表征.探究了溶液初始pH值、PS浓度、Fe-MOFs投加量、HA浓度、SDZ浓度、共存离子、腐殖酸等对SDZ去除效果的影响,并考察了该体系的实际应用前景.结果表明,Fe-MOFs/PS/HA体系在较宽的初始pH值范围(3～6)内,对于SDZ的180min去除率可达到90.1%以上.适量的HA可以促进Fe-MOFs/PS体系降解SDZ的性能.自由基清扫实验和电子顺磁共振实验表明,Fe-MOFs/PS/HA体系降解SDZ的过程中产生了SO4-•、•OH、O2-•以及1O2.在本文考察范围内,Fe-MOFs/PS/HA体系对SDZ的降解性能随pH值(pH=3～6)升高逐渐下降;随着PS、HA、Fe-MOFs浓度的升高,SDZ去除率呈现率先上升后下降的趋势.氯离子、腐殖酸等因素对该体系应用于实际地表水存在负面作用,但HA可以强化该体系在自然环境下降解SDZ的效果.循环实验结果表明,Fe-MOFs具有良好的重复使用性,表现出了良好的应用潜力.

铁基金属有机骨架；还原剂；过硫酸盐；催化降解机制；磺胺嘧啶

磺胺类药物(SAs)是以对氨基苯磺酰胺为基本化学结构的一类人工合成的广谱抗菌药……