Fe2O3-CeO2/生物炭活化過硫酸鹽處理有機污染物

仙 光，李乾崗，張光明，陽 帆，魏 婷，張 毅，鄒志國

（1.中國人民大學環境學院，北京100872；2.陸軍勤務學院軍事設施系，重慶401311；3.山東公用控股有限公司，山東濟寧277200）

以染料為代表的難降解有機物具有潛在致畸致癌性和毒性，傳統水處理方法難以有效處理〔1〕。活化過硫酸鹽（PS）工藝可產生強氧化性硫酸根自由基（），有效分解此類物質。

Fe 氧化物常被用于活化PS，但其催化能力有限〔2〕。在Fe 氧化物中摻入Ce 可提高催化劑儲釋氧能力和氧空位數量，增強催化活性〔3〕。然而，易團聚、金屬離子易溶出等問題依舊存在〔4-5〕。在催化劑中引入比表面積大、孔結構發達、氧官能團豐富的生物炭載體有助于緩解上述問題，不僅能分散和穩定金屬組分，減少團聚和組分流失，而且能集聚污染物〔5-6〕。但目前鮮有關于鐵鈰氧化物與生物炭結合活化PS 的報道。

本研究制備了生物炭負載的鐵鈰氧化物（Fe2O3-CeO2/BC）催化劑，用于活化PS 處理典型難降解有機染料。考察了催化劑表面性質和催化性能，探討了反應條件的影響和對多種污染物的去除效果，以期為PS 體系高效去除難降解有機污染物提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 實驗主要藥品

實驗藥品均為分析純，Na2S2O8、CeO2、Fe2（SO4）3、C6H8O7·H2O、Fe（NO3）3·9H2O、Ce（NO3）3·6H2O、FeSO4·7H2O，購于國藥集團化學試劑公司；有機染料酸性橙7（AO7）、甲基橙（MO）、羅丹明B（RhB），購于天津福晨化學試劑公司。 實驗用水為去離子水， 生物炭（BC）制備原料為稻殼粉，自然湖水取自河北省白洋淀。工業廢水取自華北某印染企業處理出水，COD在30～80 mg/L，pH 約為7.8。

1.2 催化劑的制備

BC 制備采用限氧焙燒法。將過0.85 mm 孔徑篩的稻殼粉于氮氣氣氛下500 ℃焙燒6 h，用1 mol/L鹽酸浸泡12 h 去除灰分，水洗至中性后烘干、研磨。……