Cu(Fe)/Pd-In/TiO_(2)催化剂直接合成过氧化氢及原位活化降解四环素的性能研究

作     者：吕志文 宋文佳 苏敏 高嘉诚 贺嘉熙 欧阳李科 LV Zhiwen;SONG Wenjia;SU Min;GAO Jiacheng;HE Jiaxi;OUYANG Like

作者机构：四川大学化学工程学院四川成都610207 西南化工研究设计院有限公司四川成都610225 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(22008158) 四川省区域创新合作项目(2023YFQ0086) 

出 版 物：《低碳化学与化工》 (Low-Carbon Chemistry and Chemical Engineering)

年 卷 期：2024年第49卷第12期

页      码：103-111页

摘      要：传统均相芬顿工艺处理废水中的四环素存在需要外加H_(2)O_(2)消耗大量铁离子、pH适用范围窄以及产生大量铁污泥等问题。通过设计xCu(Fe)/Pd-In/TiO_(2)系列双功能催化剂,构建了H_(2)O_(2)直接合成-芬顿(类芬顿)反应耦合体系,实现了H_(2)O_(2)高效合成及原位活化降解废水中四环素。采用XRD、TEM和EPR等表征技术对催化剂的晶体结构和微观形貌进行了分析,探究了pH值、四环素溶液初始质量浓度、催化剂质量浓度和共存离子等工艺条件对催化剂四环素去除性能的影响。结果表明,在温度为25℃、pH值为7、四环素溶液初始质量浓度为30 mg/L、催化剂质量浓度为0.2 g/L和无共存离子的最适宜反应条件下反应90 min后,2Fe/Pd-In/TiO_(2)催化剂的四环素去除率最高(88.1%);在上述条件下,pH值为3时,1Cu/Pd-In/TiO_(2)催化剂的四环素去除率最高(80.3%)。xFe/Pd-In/TiO_(2)催化剂的四环素去除能力整体强于xCu/Pd-In/TiO_(2)催化剂,这主要是由于Fe在催化剂表面分散更加均匀,且催化剂粒径相对更小。自由基捕获实验和EPR分析结果表明,·O_(2)^(-)和·OH为氧化降解四环素的主要活性氧物种,其中·O_(2)^(-)起主导作用。

主 题 词：四环素去除 芬顿反应 活性氧物种 去除效率 

学科分类：081705[081705] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.12434/j.issn.2097-2547.20240212

馆 藏 号：203156438...