[口头报告]γ-MnOOH高效活化过硫酸盐降解土壤中苯胺的机制研究

γ-MnOOH高效活化过硫酸盐降解土壤中苯胺的机制研究
编号:792 稿件编号:191 访问权限:仅限参会人 更新:2021-10-21 17:27:38 浏览:406次 口头报告

报告开始:2021年10月25日 21:08 (Asia/Shanghai)

报告时间:8min

所在会议:[005] 分会场报告-721室 » [5-8] 研究生论坛-1

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摘要
基于硫酸根自由基的高级氧化技术 (AOP)被广泛用于有机污染物降解,锰氧化物作为氧化体系中的高效催化剂备受关注。其中γ-MnOOH活化效能好,在催化PS/PMS过程中主要通过非自由基途径降解有机污染物。相比自由基途径,基于非自由基途径高级氧化技术的更适用于有机污染土壤的修复。然而,针对γ-MnOOH活化过硫酸盐(PS)降解土壤中有机污染物的系统研究相对较少。
本研究利用室内模拟实验研究γ-MnOOH活化过硫酸盐对土壤中的苯胺的降解,系统考察了氧化剂浓度、材料投加量、土水比、苯胺初始浓度等对土壤中苯胺降解的影响,探究了γ-MnOOH/PS体系主要的活性氧化物种 (ROS)与关键活化机制。结果表明,在过硫酸钠浓度为2 g/L、材料投加量为4%、苯胺初始浓度为300 mg/kg以及土水比为1:2时,苯胺的去除率在60 min内就可达到78.45%;γ-MnOOH/PS体系处理后,土壤pH与土壤可溶性有机碳(DOC)下降,电导率(EC)上升,植物毒性显著下降;电子顺磁共振 (EPR) 和自由基淬灭实验分析发现,γ-MnOOH/PS体系主要的ROS为单线态氧 (1O2);结合XPS数据可以初步确定氧化体系主要的活化机制为:(1) γ-MnOOH 首先通过表面羟基 (-OH) 与 PS 结合,部分 Mn3+ 可被还原为 Mn2+;(2)Mn3+和Mn2+的置换导致晶格中形成氧空位(Ov)和活性氧(O*);(3)O*与PS在Ov的作用下生成1O2。研究结果可为γ-MnOOH /PS 体系在有机污染土壤治理中的应用提供科技支撑。
 
关键字
报告人
曹鸿健
中国科学院城市环境研究所

稿件作者
蔡超 中国科学院城市环境研究所
曹鸿健 中国科学院城市环境研究所
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