纳米Fe∕Co合金类Fenton降解盐酸四环素及影响因素

为研究纳米Fe∕Co合金对含TCs(盐酸四环素)废水的类Fenton催化性能,以及催化降解体系pH、H2O2投加量和活性成分浸出等因素对催化性能的影响.采用液相还原法制备纳米Fe∕Co合金,并通过对比试验探究其类Fenton催化性能,Fe、Co的浸出量及其表面积结构变化与活性之间的关系.添加纳米Fe∕Co合金的条件下,采用单因素分析方法研究体系pH、H2O2投加量和初始TCs浓度分别对TCs去除率的影响.结果表明:①在纳米Fe∕Co合金制备过程中,添加PVP(聚乙烯吡咯烷酮)不仅能有效防止纳米Fe∕Co合金发生团聚,且促进纳米Fe∕Co合金比表面积增大(BET为113.8 m2∕g). ② 纳米Fe∕Co合金具有拓宽催化体系pH使用范围的优势;在pH为3.0~9.0范围内,纳米Fe∕Co合金对30 mg∕L TCs的去除率(87.2%~91.7%)远大于FeCl2(0~30.7%)和纳米Fe的去除率(0~28.2%);H2O2投加量超过150 mmol∕L后,TCs的去除率达到最佳(86.2%). ③ 纳米Fe∕Co合金催化体系中(pH为3.0~11.0),活性成分Fe、Co浸出量分别为0.20~0.35和0.20~1.00 mg∕L,均满足我国GB 3838—2002?地表水环境质量标准?,长期使用也不会造成浸出成分(Fe、Co)在环境中大量累积,对生态环境等可能造成的潜在风险大大降低.④纳米Fe∕Co合金具有再利用性,催化利用4次后,对TCs的去除效果仍达50.0%以上.研究显示,纳米Fe∕Co合金对去除TCs具有较高催化性能和再利用性,利于拓宽催化体系pH使用范围,具有稳定活性成分Fe、Co浓度的优势.