磁性茶渣炭的簡易制備及其活化過硫酸鹽降解羅丹明B的性能

吳永娟，馬青春，劉 博

磁性茶渣炭的簡易制備及其活化過硫酸鹽降解羅丹明B的性能

吳永娟1，馬青春1，劉 博2

(1. 陜西學前師范學院化學化工學院，西安 070100；2. 西安科技大學安全學院消防工程系，西安 710054)

以硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)和紅茶渣為原料，采用限氧高溫熱解技術制備了系列磁性生物炭（Fe-BC0.72、Fe-BC0.55、Fe-BC0.25）并將其用于活化過二硫酸鹽（PS）降解羅丹明B（Rh B)）。考察了Fe3O4（Fe）與生物炭(BC)的質量比、Fe-BC投加量、過硫酸鉀用量、溶液pH、溫度等參數對BC-Fe活化PS降解Rh B效果的影響。結果表明，當Fe3O4與生物炭(BC)的質量比為0.55、Fe-BC用量為0.021 3 g、PS用量為0.030 2 g，pH為5、反應溫度為30 ℃時Fe-BC0.55對RhB (40 mg·L-1)的降解效果最佳，反應90 min時的降解率為98.8%。將Fe-BC0.55磁性分離、循環使用5次，對RhB的降解率為75%。

磁性生物炭；高溫熱解；過硫酸鹽；羅丹明B

羅丹明B是一種人工合成三苯甲烷類紅色堿性熒光染料，該染料廣泛應用于紡織印染業、造紙業、礦業、煙花爆竹和鋼鐵等行業[1]。其結構中因含有苯環且為剛性高共軛體系，故很難采用生物方法將其降解[2]。

目前，高級氧化技術（AOPs）[3-8]和吸附法[9-11]是從廢水中去除該類染料的主要方法。其中，非均相類芬頓方法是高級氧化技術中的重要方法之一。通常，人們利用各種催化劑（天然礦物、粘土和碳質材料等）和不同的氧化劑如過氧化氫（H2O2）[11-13]或過硫酸鹽（S2O82?）[14-16]構建“類芬頓”體系。

近年來，S2O82?-AOP由于S2O82?（E0= 2.5–3.1 V）比H2O2具有更強的氧化性而引起人們的廣泛關注。S2O82?-AOP的關鍵是尋找一種高效、經濟的催化劑活化過硫酸鹽產生SO4?·。

生物炭（BC）是生物廢料（如農作秸稈、果殼、糞便、水生藻類等）在限氧、密閉條件下經過高溫（＜700 ℃）得到的多孔隙富碳材料[17]?！?br>