基于MIL-53(Fe)构建异相UV/H2O2活化体系高效降解水中四氢呋喃

摘要：

为克服均相光-芬顿体系中pH范围窄、H2O2 活化效率低、Fe2+无法循环使用等缺陷,制备了Fe基MOFs材料MIL-53(Fe)以构建异相H2O2 高效活化体系,并通过XRD、XPS以及UV-vis等表征,以探究MIL-53(Fe)/UV/H2O2 体系去除THF的性能及机理等.降解实验结果表明MIL-53(Fe)/UV/H2O2 体系相比于 UV/H2O2,降解效率提升了 2.4倍,其准一阶降解速率常数(0.0487 min-1)是 UV/H2O2 体系(0.0205 min-1)的2.375倍,并在pH≈6.8(原水),H2O2 添加量为20 mmol·L-1,MIL-53(Fe)投加量为0.1 g·L-1时,降解效果最佳,50 min达到了 94.7%;通过LC-MS分析确定了中间产物,提出了可能的THF降解途径,并利用Gaussian软件通过DFT计算作了验证;从OUR、BOD5/COD、AOS(高级氧化态)、COS(碳氧化态)4方面证明了降解前后溶液可生化性由弱到强的提升;结合活性物种淬灭实验、Fe3+、e-蒙蔽实验以及价导带分析提出了潜在的THF降解机理,验证出·OH是THF降解过程中最重要的活性物种,而光生e-是反应速率提升的主要驱动者.

关键词：四氢呋喃、MIL-53(Fe)、光催化、可生化性、降解机理

所属期刊栏目：43

分类号：X-1;O6(环境科学技术现状与发展)

在线出版日期：2024-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2382-2394