摘要:
为实现低品质风化煤资源的高值高效利用和对含酚废水的清洁治理,以低品质风化煤(CCM)为原料,分别添加 ZnCl2,KOH 和 H3PO4等活性剂,采用浸渍混合-氮气焙烧工艺制备了3种煤基过硫酸盐催化材料,利用 XRD,SEM,BET,FT-IR 和 XPS 等手段对其进行了表征,并研究了其用于活化过一硫酸盐(PMS)催化降解水中苯酚的性能。结果表明:以 ZnCl2 为活化剂制备的催化材料(CCM-ZnCl2)具备较高的催化活性,其反应速率常数是未添加活性剂样品的 63.7 倍;添加的活性剂 ZnCl2 与风化煤生成了硅锌矿,说明新物质的引入在热处理过程中促使了物相转变。CCM-ZnCl2 对 PMS 的优异的活化性能可归结为以下原因:ZnCl2 作为活性剂的加入使风化煤具有更大的比表面积、更高的孔体积和更小的孔径,从而获得更好的吸附性能;CCM-ZnCl2 材料丰富的边缘缺陷可拉长 PMS 的氧氧键,促进电子由苯酚转移至活化的 PMS,从而通过非自由基路径(通过产生1O2)来实现苯酚的快速降解。 由自由基实验可得,CCM-ZnCl2 / PMS/ 苯酚体系中活性物种包括SO·-、·OH和1O ,其中1O 占主导地位;由pH和阴离子降解实验可得,pH(3.0~11.0)和阴离 422子(Cl- ,H PO- ,HCO- 和 SO2- )对 CCM-ZnCl / PMS 体系影响不明显,表明 CCM-ZnCl 催化材料在 243422实际废水治理领域具有良好的应用前景。