基于錳渣制備催化劑高效去除雙酚A

雒夢琦， 熊道陵*， 賀治國， 羅序燕

（1.江西理工大學材料冶金化學學部，江西 贛州 341000； 2.中南大學資源加工與生物工程學院，長沙 410083）

隨著工業發展，工廠廢水中難降解有機物含量逐年增高，其中，極易引起癌癥、糖尿病、破壞甲狀腺功能、高血壓等疾病的雙酚A（BPA）更是積累到嚴重影響人類健康程度[1]。BPA 可通過污水或者垃圾滲濾液進入水生環境并積累，高濃度BPA 會導致生物體發育遲慢、生殖生育功能變弱、新陳代謝紊亂、激素分泌失衡等[2]。 盡管BPA 可被微生物降解，但難完全消除。 因此，尋找一種快速、有效降解BPA 的方法非常迫切。 目前，有機物降解的方法主要有光催化法、芬頓法、臭氧法和高級氧化法等處理方法[3]。其中，基于硫酸根自由基的高級氧化工藝（SR-AOPs）由于穩定性和溫和反應條件、降解效率高、速率快等優點備受歡迎[4]。

SR-AOPs 較于羥基自由基（·OH），硫酸根自由基（SO4-·）的標準氧化還原電位為2.6 eV，有較長半衰期（30～40 μs），pH 適用范圍寬（2.0～8.0）。 SO4-·可通過切斷過硫酸鹽O-O 鍵而產生[5]。 雖然PMS 或PDS可直接與污染物反應，但反應速率低，反應時間長。為了產生大量SO4·-往往通過催化劑來活化過硫酸鹽[6]。有研究證實，Fe、Mn、Co、Cu 等過渡金屬具有良好催化效果，且可循環利用、能耗低、適應性強[7]。 然而，均相 Co2+/PMS 或者 Cu2+/PMS 工藝中 Co2+、Cu2+過量釋放毒性，Fe、Mn 基催化劑具有低生物毒性和天然儲量豐富，能夠在不同價態的離子之間快速還原-氧化受到越來越多關注[8]。 同時，傳統的 Fe、Mn 基過渡金屬催化劑雖然能有效地活化過硫酸鹽，但其穩定性并不令人滿意，并且價格偏高?！?br>