铁氮共改性MCM-41活化过硫酸盐去除地下水中1,2-二氯乙烷

采用一步水热法将氨基(—NH_(2))和铁(Fe)共同引入到介孔材料MCM-41中,合成改性介孔材料Fe-NH_(2)-MCM-41,构建Fe-NH_(2)-MCM-41/过二硫酸盐(persulfate,PDS)体系去除水中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积测试法和傅里叶红外(FTIR)对材料进行表征,考察了PDS投加节点、pH、阴离子和腐殖酸对Fe-NH_(2)-MCM-41/PDS体系去除1,2-DCA的影响,并利用电子自旋共振(EPR)和自由基猝灭实验确定反应活性物种,揭示反应机理.结果显示:—NH_(2)和Fe的引入均使材料具有了PDS活化能力,而—NH_(2)和Fe同时引入则进一步强化了材料的活化性能,使1,2-DCA去除率提高了37.3%.Fe-NH_(2)-MCM-41/PDS体系对pH具有较宽的适用范围,在pH为3~9范围内对1,2-DCA去除率稳定在55%左右.该体系还具有良好的抗离子干扰能力,地下水常见阴离子在较低和较高浓度条件下均对Fe-NH_(2)-MCM-41/PDS体系去除1,2-DCA影响较小,Cl-具有轻微促进作用,NO_(3)-、SO_(4)^(2−)呈轻微抑制作用;腐殖酸(HA)浓度较高时才抑制1,2-DCA的降解,地下水中HA(浓度一般为0.1~10 mg·L^(-1))不足以对Fe-NH_(2)-MCM-41/PDS体系降解1,2-DCA起到明显的抑制作用.自由基及EPR测试证明Fe-NH_(2)-MCM-41/PDS体系降解1,2-DCA主要机制为自由基反应机制,主要活性物种为S0_(4)^(·-)、·OH和O_(2)^(·-).