摘要：以农业废弃物废菌棒为原料，采用浸渍-煅烧法制备高性能的钴氮共掺杂废菌棒生物炭Co-N@MSBC，对其进行扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)表征分析，并用Co-N@MSBC活化过一硫酸盐(PMS)去除加替沙星(GAT)。结果表明:与PMS、MSBC、MSBC/PMS、Co-N@MSBC相比，最佳条件下，Co-N@MSBC/PMS体系在60min内对GAT的去除率高达96.5%，且在宽pH(3～11)范围均保持90%以上的去除率；Cl-、NO3- 和HCO3- 对GAT去除有一定抑制作用，H2PO4- 有轻微促进作用。Co-N@MSBC经过3次循环利用后对用自来水和超纯水配置的GAT去除率均高于85%，表明其具有良好的稳定性。淬灭实验表明，硫酸根自由基(SO4·－)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(1O2)共同参与降解。体系存在亚稳态络合物介导的非自由基途径。电化学阻抗谱(EIS)和线性扫描伏安法(LSV)研究表明，GAT去除过程中存在三元体系间的直接电子转移，即PMS、Co-N@MSBC和GAT分别充当电子受体、电子桥和电子供体，且掺杂的Co、N促进PMS与Co-N@MSBC 之间的电子转移。
文章目录
1 材料与方法
1.1 主要材料、试剂及仪器
1.2 材料的制备
1.3 表征分析
1.4 实验方法
1.5 实验数据处理
2 结果与讨论
2.1 表征分析
2.1.1 SEM 分析
2.1.2 BET 分析
2.1.3 FTIR 分析
2.1.4 XPS 分析
2.2 降解性能
2.2.1 不同体系对去除 GAT 的影响
2.2.2 Co-N@MSBC 投加量对去除 GAT 的影响
2.2.3 PMS 浓度对去除 GAT 的影响
2.2.4 溶液初始 pH 值对去除 GAT 的影响
2.2.5 共存阴离子对去除 GAT 的影响
2.3 Co-N@MSBC 循环使用特性
2.4 反应机理探讨
2.4.1 活性物种鉴定
2.4.2 电化学分析
2.4.3 亚稳态络合物介导的非自由基途径
2.4.4 Co-N@MSBC/PMS 体系去除 GAT 的机制探究
3 结论
