Via não radicalar do sistema E-Mn2+-PMS para remoção de diclofenaco na água

SI Ting ,  

PAN Qixin ,  

YANG Shuaishuai ,  

ZHANG Jian ,  

FAN Jiahui ,  

ZHONG Yihua ,  

ZHAO Chun ,  

摘要

Com a melhoria dos padrões de qualidade da água e das técnicas de detecção, o controle de novos poluentes está se tornando gradualmente um foco de pesquisa. Através da introdução de um campo elétrico para aumentar a capacidade de ativação do Mn2+ sobre persulfato (PMS), foi construído um sistema sinérgico E-Mn2+-PMS para remover o poluente orgânico de difícil degradação diclofenaco (DCF) na água. Foi investigado o efeito da densidade de corrente, concentração de PMS, concentração de Mn2+, pH da solução e substâncias de fundo da água (NO3-, Cl-, HA) na remoção de DCF. Os resultados mostraram que, quando a densidade de corrente era 11,42 mA/cm2, a concentração de PMS 1 mmol/L e a concentração de Mn2+ 150 μmol/L, o coeficiente sinérgico do sistema E-Mn2+-PMS foi de 10,88 em 20 minutos, a constante de velocidade da reação foi de 19,250×10-2 min-1 e a taxa de mineralização de DCF após 180 minutos foi de 67,4%. Condições ácidas são mais favoráveis para a remoção de DCF do que condições alcalinas, com pH ótimo de 3. NO3- teve quase nenhum efeito na remoção de DCF, enquanto Cl- e HA tiveram efeito promotivo significativo. Experimentos de captura de radicais livres, testes de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e análise de estados intermediários de manganês comprovaram que a via não radicalar (oxidação de Mn(Ⅲ) e oxidação por 1O2) domina no sistema E-Mn2+-PMS. Em comparação com o sistema Mn2+-PMS, o MnO2 amorfo gerado in situ sob condição de campo elétrico pode ativar rapidamente o PMS, gerar 1O2 e alcançar a remoção eficiente de poluentes.

关键词

eletroquímica; persulfato; diclofenaco; oxigênio singleto; via não radicalar

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