氮硫掺杂生物炭/过一硫酸盐体系降解水中磺胺异唑

利用高温热解的方式制备由氮、硫元素掺杂改性的生物碳质纤维材料,并借用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等多种技术对材料性质进行分析.实验以制备材料为催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺异唑(SSX),研究其降解效果,探讨材料活化PMS的机理.结果表明:N、S的掺杂显著提升了材料活化PMS降解SSX的性能,其中NSC-5的催化性能最佳,当NSC-5投加量为0.4g/L、PMS浓度为0.25mmol/L、SSX浓度为10mg/L时,反应90min后可去除80％以上,反应速率是生物碳质材料(BC)参与进行反应的2.7倍,这与其表面增加的官能团相关.电子顺磁共振(EPR)结果表明,SSX降解过程中起主要作用的组分是单线态氧(1O2)、硫酸根自由基(? SO4-)和羟基自由基(·OH),氮硫的掺杂加快了电子转移速率,进而提高材料的催化活性.