新型氧化锰催化陶瓷膜及其臭氧氧化降解阿特拉津的性能研究
Yuan He a, Liangjie Wang a b, Zhan Chen a, Xia Huang a, Xiaomao Wang a, Xiaoyuan Zhang a, Xianghua Wen a
a清华大学环境学院,北京100084
b中国环境科学研究院环境标准与风险评价国家重点实验室,北京100012
突出
•成功制备了MnMe氧化物(Me = Fe, Co, Ce)浸渍的新型催化陶瓷膜。
•由于Ce产生的氧空位,MnCe-CM的莠去津去除率很高3+/CE4+和 Mn2+/锰3+.
•由于高比表面积和密闭空间,整个膜的催化臭氧化非常有效。
•测定了阿特拉津的转化途径及其产物的生物毒性。
摘要
本研究通过氧化还原反应将MnMe氧化物(Me = Fe, Co, Ce)原位包埋在膜表面和微孔内,制备新型催化陶瓷膜。考察了膜过滤和催化臭氧氧化对阿特拉津的协同降解作用。在四种膜中,由于Ce3+/Ce4+和Mn2+/Mn3+形成的氧空位,mce - cm在40 min内对阿特拉津的去除率达到99.99%。随后选择mce - cm进行优化操作,臭氧浓度为0.8 mg/min, pH为7。由于催化剂成功地包埋在mce - cm的表面和微孔内,催化臭氧化在微孔内和表面同时发生。高比表面提供了足够的反应位点,而密闭的空间又有利于•OH与反应物的接触,证明了微孔表面和微孔内部的反应是非常有效的。此外,根据鉴定出的副产物,提出了阿特拉津的降解途径。分别采用密度泛函理论(DFT)和毒性评估软件(T.E.S.T)计算反应位点和生物毒性评价。本研究提出了一种具有过滤和催化臭氧化双重功能的新型MnCe-CM,并概述了分离和催化臭氧化的协同效应。
使用臭氧分析仪为(3S-J5000, Tonglin Technology, China)
来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738822001090