活性炭負載Fe3O4材料的制備及其光輔助芬頓處理水中四環素性能研究

＊王圣喆 馮威

（吉林大學新能源與環境學院 吉林 130000）

四環素是一種常見的抗生素，目前普遍應用在人類疾控及預防和動物傳染病的治療中，歐美一些國家也將其用作促生長劑添加于動物飼料[1]。因為廣泛使用而引發的四環素污染嚴重威脅了人類健康和生態安全[2]。高級氧化技術是處理該種廢水十分有效的方法[3]，本研究用Fe3O4修飾活性炭，把所得材料作為催化劑，在傳統Fenton技術基礎上，采用非均相類Fenton法解決傳統工藝產生含鐵污泥、pH值適用范圍小和催化劑難以回用等問題。在此基礎上，本體系引入UV光照，構建光輔助類Fenton催化氧化體系，人為引入光解H2O2過程，試圖增加羥基自由基（HO·）數量以增強體系的氧化性。

1.試驗部分

在氮氣氣氛下于100mL超純水中將FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O攪拌溶解，兩種藥品所用質量分別為5.404g和1.988g。抽提1.0g活性炭，并將其置于所配溶液中，浸泡24h。期間密封燒杯，避免進入空氣。隨后，將濃度為25%的NH3·H2O滴入所配溶液，控制速度為1滴/s，滴加量40mL。在持續攪拌下完成反應，形成黑色共沉淀Fe3O4。隨后將燒杯在60℃水浴40min，注意密封燒杯。得到的混合物pH值約為11～13。最后，在管式爐中通入干燥的合成氣氛（10%O2，90%N2），加熱至300℃并焙燒2h。焙燒完成后冷卻至室溫，產物即為Fe3O4/活性炭催化材料。

將一定量四環素溶解在250mL超純水中，裝入由鋁箔包覆的250mL燒杯中，使用H2SO4和NaOH調節TC溶液的pH。將波長為220nm-275nm的10W紫外線燈插入燒杯正中，向反應器中投加一定催化材料，磁力攪拌器轉速設置為500r/min，將混合液均勻攪拌，加入一定量H2O2。材料投加完成后啟動紫外線燈，間隔固定時間取樣測試。……