磁性氮掺杂碳材料活化过硫酸盐降解酸性橙7

采用一步水热碳化法制备出微米级磁性氮掺杂碳材料(Magnetic N-doped Carbonaceous Materials,MNC)作为过硫酸盐(Persulfate,PDS)活化剂,以生成的活性氧化物质降解偶氮类染料酸性橙7(Acid Orange 7,AO7).同时,利用扫描电镜(SEM)、比表面积与孔径测定仪(BET)、振动样品磁强计(VSM)等对MNC进行表征,考察了MNC投加量、PDS浓度、初始p H值和无机阴离子对活化PDS降解AO7的影响,并采用紫外-可见光谱分析、淬灭实验和电子顺磁性共振(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)初步探讨了AO7的降解机理.结果表明,MNC呈微米级球状,表面富含含氧基团和氨基等活性点位;饱和磁化强度为12.7 emu·g^(-1),能在外加磁场条件下实现固液分离.AO7去除率随MNC投加量、PDS浓度的增加而增加,但初始p H对AO7降解的影响呈相反规律,随p H升高而降低.3种无机阴离子对AO7降解抑制程度大小顺序为HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-).紫外-可见光谱分析表明,AO7分子结构中偶氮键易被氧化断裂,苯环次之,萘环最难断裂降解.淬灭实验和EPR检测结果表明,AO7降解存在自由基路径和非自由基路径,非自由基作用占主要地位,且1O_(2)是AO7降解的占主导作用的活性氧化物种.