掺铜介孔碳活化过硫酸氢盐高效降解双酚A

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1、掺铜介孔碳活化过硫酸氢盐高效降解双酚A刘曼李一兵王彦斌赵旭河北工业大学土木与交通学院中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室摘要：采用蒸发诱导自组装的方法制备了掺铜有序介孔碳复合催化剂（Cu-OMC）,开展了Cu-OMC活化过硫酸氢钾（PMS）氧化降解双酚A研究.研究结果显示，Cu-OMC可高效活化PMS进而有效降解双酚A,在催化剂投加量0.lg/L>PMS浓度0.5mmol/L的反应条件下,60min内对20mg/L的双酚A去除率可达91%.在pll=3'l范围内，双酚A均可有效降解，阴离子（Cl-、S0t2HCO：「和POJ）的存在对双酚A降

2、解影响较小•利用自由基猝灭实验和电子顺磁共振（EPR）对反应过程中产生的活性氧自由基（ROS）进行了分析，结果表明除了硫酸根自由基（S04--）和瓮基自由基（・0H），单线态氧C10J在双酚A的降解过程中起着重要作用.关键词：过硫酸氢盐;硫酸根自由基;有序介孔碳;双酚A;作者简介：刘曼（1992-），河北承德人，河北工业大学硕士研究生，中国科学院生态环境研究中心客座学生，主要研究方向氧化还原水处理.作者简介：赵旭，研究员，zhaoxu@rcccs.ac.cn;作者简介：李一兵，教授，lybhebut@sina.com收稿日期：2017-04-23基金：国家自

3、然科学基金资助项目（2137714&51222802）ActivationofperoxymonosulfatebycopperdopedorderedmesoporouscarbonforefficientdestruetionofbisphenolALIUManLIYi-bingWANGYan-binZHAOXuSchoolofCivilEngineeringandTransportation,HebeiUniversityofTechnology;StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticChemistry,Res

4、earchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences;Abstract：Copperdopedorderedmesoporouscarbon(Cu-OMC)waspreparedbyevaporationinducedseif-assemblyandpresentedhighcatalyticactivityfortheactivationofperoxymonosulfate(PMS).Attheconditionofcatalystdosage0.1g/L,PMSconccntr

5、ation0.5mmol/L,theremovalof20mg/LbisphenolA(BPA)couldbeachieved91%in60min.ThereactioncanbeperformedunderawidepHrangearound3-11andlittleinfluencedbyanionsincludingC1-,SO42",HCO：fandPO广.Thereactiveoxygenspecies(ROS)generatedduringthereactionprocesswereanalyzedbyradicalquenchingtestsa

6、ndelectronspinresponse(EPR)•Itwasfoundthatapartfromsulfateradical(S04•-)andhydroxylradicals(XOH),singletoxygen('IO2)alsocontributedtothedegradationofBPA.Keyword：pcroxymonosulfatc;sulfateradical;orderedmesoporouscarbon;bisphenol;Received：2017-04-23双酚A(BPA),又称酚甲烷，工业上用于合成聚碳酸酯、环氧树脂等高分子

7、材料，也作为增塑剂添加在塑料制品中Hl-BPA是一种典型的内分泌干扰物，具有雌激素特性，环境屮的BPA能够通过生物累积效应最终进入人体，导致荷尔蒙失衡，影响生殖功能，甚至诱导癌症的发生归1・传统的水处理技术对BPA去除能力有限.近年来，基于硫酸根自由基(SOJ的高级氧化技术，因氧化能力强、选择性高、适用pH值范围广等优点日益受到关注凶1.过硫酸盐能够在光、热、电及过渡金属离子的作用下产牛SOr-⑸.过一硫酸盐主要来源于过一硫酸氢钾复合盐(2KHSO5-KHSO4-K2SO4,商业名称Oxone),其活性成分为HSO5•其中,过渡金属离子活化过硫酸盐，无需外部

8、能量的投入，更为经济和高效而得到广泛研究回.铜基催化