关键词:
灰菜
生物炭
氙灯
过一硫酸盐(PMS)
碘帕醇(IPM)
摘要:
利用灰菜(Chenopodium album L)生物质在紫外可见光(200~700 nm)范围的光吸收特性,通过慢速直接热解法制备灰菜生物炭(CABCx),考察其在300 W氙灯(320~800 nm,长波紫外光UVA-可见光Vis范围)光照(Xenon-lamp irradiation,XLS)下活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)降解碘帕醇(Iopmidol,IPM)的效果,并探讨主要的影响因素与机理.通过不同热解温度(500、600、700℃)制备CABC-x的理化特性与活化PMS的效果比较,发现CABC-600具有较丰富的含氧官能团和显著的石墨化结构,更有利于对PMS的活化.CABC-600投加量为0.3 g·L-1、PMS浓度为0.4 mmol·L-1条件下,XLS/CABC-600/PMS体系在15 min内可实现IPM的100%降解(kobs=0.4307 min-1).XLS/CABC-600/PMS体系在pH=3.0~11.0范围可高效去除IPM,pH=11.0时的去除效果最佳.CABC-600具有较好的稳定性,5次循环后20 min内对IPM的去除率仍达到92.5%.自由基抑制实验、荧光光谱分析和电子顺磁共振(EPR)等分析表明,XLS/CABC-600/PMS降解IPM的活性物种包括SO4·-、·OH、O2·-、1O2、h+及e-.IPM的降解途径主要包括酰胺裂解、脱氢、脱碘和羟基加成,共生成8种中间产物.研究结果表明,灰菜生物炭可以作为光辅助PMS催化剂实现碘帕醇的高效去除.