Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)活化H_(2)O_(2)降解典型苯胂酸类污染物

利用水热法成功制备了Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)催化剂,并将其用于构建非均相芬顿体系降解典型的苯胂酸类污染物(洛克沙胂,ROX).XRD、SEM、XPS和磁学测量系统(VSM)等表征结果表明,Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)呈明显的颗粒状且具有良好的磁性.降解实验结果显示,在最优条件下(初始pH值为4.5、ROX起始浓度为20mg/L、Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)投加量为0.15g/L和H_(2)O_(2)浓度为0.034g/L,Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)介导的非均相芬顿体系可以超快速降解ROX,1min后的降解效率达到96.74%,明显优于单独的Fe_(3)O_(4)或FeS_(2)体系.此外,Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)可以通过磁铁进行快速回收利用,同时也具有良好的重复利用性能,使用3次后,ROX的降解效率仍超过80%.机理分析表明,Fe_(3)O_(4)/FeS_(2)能够快速地催化H_(2)O_(2)产生具有强氧化性的羟基自由基(·OH).在·OH的作-用下,ROX分子结构中C-As、C-N和C-C等化学键发生断裂,发生脱砷、脱硝和开环等反应,进而生成一系列的有机产物(如酚类、醌类、小分子有机酸等)和无机产物(As(V)和NO_(3)^(-)).之后,无机砷能够被吸附在催化剂表面,而有机产物则进一步被矿化.