铜锌铝水滑石制备及活化过氧单硫酸盐对水中土霉素降解性能
闫旭
李旭光
宋雯
朱宝存
济南大学水利与环境学院,山东济南 250022
摘要：[目的]利用水滑石(layered double hydroxide,LDH)粉体材料催化能力强、结构可调、制备难度低、分散性良好等优点及其在高级氧化技术中的应用潜能,研究铜锌铝水滑石(CuZnAl-LDH)的制备方法,以及活化过氧单硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解水中难降解污染物的性能.[方法]采用共沉淀法制备并表征CuZnAl-LDH-x;选择水中土霉素(oxytetracycline,OTC)进行降解实验,确定CuZnAl-LDH-x的较优制备条件,研究水化学条件对催化体系中OTC降解率的影响;探究CuZnAl-LDH-x活化PMS的催化机制和降解途径;在不同水体样本中进行催化体系的实际应用性能评估.[结果]制得的CuZnAl-LDH-x具有致密的六边形层状结构;当Cu、Zn、Al元素的物质的量比为5∶1∶2时,CuZnAl-LDH-1-PMS体系对OTC降解效果最佳;在CuZnAl-LDH-1-PMS体系初始pH为6、CuZnAl-LDH-1质量浓度为20 mg/L、PMS浓度为1.0mmol/L、OTC质量浓度为10 mg/L时降解效果最佳,降解时间为40 min时降解率高达96.25％;CuZnAl-LDH-1-PMS体系具有良好的抗干扰性,pH、无机阴离子和腐殖酸等因素的影响较小;在CuZnAl-LDH-1-PMS体系降解OTC过程中存在自由基和非自由基2种途径,其中羟基自由基对降解率的贡献最大;CuZnAl-LDH-1-PMS体系在4种实际水体中对OTC的降解率仍能达到74％～95％.[结论]CuZnAl-LDH-x制备过程简便,具备高效活化PMS并降解抗生素类污染物的能力,可以作为基于过硫酸盐的高级氧化水处理技术的催化剂.
关键词：铜锌铝水滑石活化过氧单硫酸盐土霉素降解高级氧化水处理技术
分类号：TB4(工业通用技术与设备)TB34(工程材料学)
资助基金：国家自然科学基金(22206057)
论文发表日期：2025-03-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 59-70 )
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