Al0-Gr-Fe0活化O2类Fenton氧化降解土霉素的研究

陈 勇,胡 鹭,谭 旎,杨昕昱,曾泓文,刘 咏,2*

Al0-Gr-Fe0活化O2类Fenton氧化降解土霉素的研究

陈 勇1,胡 鹭1,谭 旎1,杨昕昱1,曾泓文1,刘 咏1,2*

(1.四川师范大学化学与材料科学学院,四川 成都 610068；2.四川省高校特种废水处理重点试验室,四川 成都 610066)

采用高能球磨-高温烧结-液相还原法制备了能活化O2原位产生H2O2/·OH的新型功能材料(Al0-Gr-Fe0),通过XRD、SEM、EDS和VSM对Al0-Gr-Fe0进行了表征,探讨了水中土霉素(OTC)在Al0-Gr-Fe0/O2体系中的降解效能和降解途径.结果表明,在初始pH值为6、Al0-Gr-Fe0投加量为2g/L的条件下反应60min后,OTC和TOC的去除率分别达到100.00%和92.93%.循环使用4次后,Al0-Gr-Fe0对OTC的去除率仍有79.27%.通过自由基猝灭试验和自由基捕获试验确定了Al0-Gr-Fe0/O2体系降解OTC的主要活性物种是·OH. Al0-Gr-Fe0/O2体系对OTC的降解归因于:Al0-Gr-Fe0高选择性还原O2为H2O2/·OH;Al0-Gr-Fe0中的Al0还原能促进Fe的循环,从而提高了Fe的催化活性,促进了H2O2分解产生·OH.

抗生素；土霉素；Fenton氧化；原位产生H2O2；腐蚀电池

近年来,随着我国畜禽市场需求量日益增加,畜牧养殖业高速发展,畜禽养殖过程中抗生素的使用愈加频繁[1-2].其中,土霉素(OTC)因其广谱抗菌性和生长促进作用,被广泛应用于畜牧养殖业.OTC的滥用使得其广泛存在于自然水体和土壤之中[3].自然环境中残留的OTC不仅具有很强的生物毒性,还会引起生物抗性基因的出现.因此,开发能够高效降解OTC的技术具有重要意义[4].Fenton氧化技术因其简单、高效的优点,被广泛应用于抗生素类药物的处理[5].而在Fenton氧化处理过程中,往往存在因H2O2性质不稳定造成其运输贮存不便、催化剂难以回收、以及反应pH值较低等问题,限制了其进……