石墨化生物炭活化过硫酸盐去除水中磺胺甲恶唑的研究

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抗生素是一个伟大的发现,在人类的生活中扮演着非常重要的角色。但是近年来,抗生素的大量使用甚至滥用使得其通过各种途径进入水体环境,造成了污染。磺胺甲恶唑(SMX)作为使用最多的磺胺类抗生素之一,已经被频繁的在水体中检测到,威胁着人类健康。
  在众多去除有机污染物的方法中,过硫酸盐基的高级氧化法(PS-AOPs)较其他方法具有速率快,效率高,降解彻底的特点,成为了当前研究的热点。生物炭材料(BC)因其具有与其他的可以活化PS的碳材料相似的结构性质,并且来源广、廉价易得,成为了一种很具潜力的PS催化剂。但是,生物炭种类繁多,并不是所有的都具有很强的催化能力,所以寻找高效、方便的改性方法来提高其催化性能具有重要的意义。
  在本研究中,我们以常见的废弃生物质木屑为原材料,柠檬酸铁铵(AFC)为改性剂,制备了一种新型的绿色高效的石墨化生物炭材料(WGBC),并将其用于活化PS去除水中的SMX。通过BET、XRD、XPS、拉曼光谱和SEM-elementsmapping等一系列的方法对WGBC材料进行了表征分析,发现AFC的改性可以使生物炭具有更大的孔隙结构,更高的石墨化程度,更丰富的C=O官能团。SMX的降解实验表明,原始BC对SMX基本没有去除能力,而WGBC对SMX表现出了优异的去除性能。在WGBC材料浓度为0.1g/L、PS浓度为0.1mM、SMX浓度为10mg/L,溶液初始pH值小于11时,WGBC/PS体系能在120min内去除水中99%的SMX。自由基淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)测试证明了·OH、SO4·?、1O2和O2·?均对SMX的降解起了作用,其中1O2和O2·?起到了主要作用。利用电化学测量的方法得出了SMX的降解过程存在一种非自由基氧化途径,即PS与WGBC结合形成亚稳态复合物,WGBC作为电子传递桥梁使得SMX直接传递电子给PS导致SMX的降解。另外,WGBC/PS体系对Cl-,H2PO4-、NO3-和腐殖酸(HA)的抗干扰能力较强,在这些物质存在的环境下对SMX依然保持着高效的去除率。结合各种表征方法以及SMX去除实验的分析表明,石墨碳结构和C=O基团可能是WGBC材料对PS具有高效催化能力的关键。这项研究不仅提出了一种对水中SMX的高效去除方法,也为废弃生物质的资源化利用和设计绿色、高效的PS催化剂提供了新的思路。
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随着工业化和城市化的快速发展以及农药除草剂的大量使用,日益增多的有机化合物被释放到环境中,导致水体污染。部分有机物具有难生物降解和持久性等特征,对人类健康和生态系统造成巨大威胁。近年来,基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术受到广泛关注,但PMS需要活化才能产生高反应活性物质,从而可将有机污染物降解为低毒或无害的小分子物质、二氧化碳和水。PMS的活化方法有多种,其中利用金属或碳催化活化PMS的方法
干线公路一直积极的发挥着服务城市各项发展的重大功能,不仅仅可以拓展城市发展的空间,还能提升中心城市辐射力及推动城市化进程的发展。为了将干线公路的作用充分的发挥出来,使其与城市社会经济发展相互协调、相互促进,干线公路过境段的布局规划决策意义重大。
  论文首先深入研究干线公路过境段的功能和交通特性,深入分析干线公路对城市发展的影响,干线公路与城市发展是相互影响、共同发展的有机体,干线公路不仅会促进城市的经济发展,还会影响城市用地格局以及引导城市的空间拓展方向,线位规划是公路网规划中重要的组成部分等。这
近年来,随着抗生素的滥用,水体污染日益加剧,也使得越来越多的细菌也产生了耐药性,因此,急需开发能够降解污染物和杀死水体致病菌的新型水污染处理技术。光催化技术作为一种绿色环保的新兴技术为现代水处理提供了新思路。本文构建了基于Bi4O5I2和CdIn2S4的复合型光催化材料。采用多种的表征方法对所制备材料的形貌、晶型、元素组成、光学性质等进行了分析。通过抗菌实验和降解实验评估所制备催化剂的光催化活性。最后,结合表征结果和自由基淬灭实验探讨光催化反应机理。本文研究内容和结果如下:
  1.合成了一系列具有
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