欢迎访问江苏铭盛环境设备工程有限公司官方网站!

网站地图 污水处理 联系我们

全国服务热线:15896468025

    当前位置:主页 > 新闻中心 > 常见问题 >
    公司新闻
    分享至:

    基于天然黄铁矿催化的非均相电芬顿降解废水中邻苯二甲酸酯的研究

    更新日期:2026-06-03 10:15

      邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类被广泛使用的塑化剂,具有环境内分泌干扰活性。电芬顿技术通过原位电生成H₂O₂和Fe²⁺,持续产生·OH,是去除这类顽固有机物的有力武器。然而,传统均相电芬顿需在酸性条件(pH 2-3)下运行,且需不断补充亚铁盐,产生大量铁泥。利用天然矿石作为非均相催化剂,可以在较宽的pH范围内工作,催化剂可回收且不产铁泥。天然黄铁矿(FeS₂)是地壳中分布最广的硫化物矿物,价格极其低廉,其晶体结构中同时含有还原性的Fe²⁺和S₂²⁻。



      本研究将天然黄铁矿石破碎、筛分至100-200目,直接作为非均相电芬顿催化剂悬浮于反应器中。以石墨毡为阴极,铂片为阳极。在通入空气和外加电场下,阴极通过两电子氧还原产生H₂O₂。黄铁矿表面的Fe²⁺位点催化H₂O₂产生·OH,自身被氧化为Fe³⁺。此时,黄铁矿晶格中的S₂²⁻和内部暴露的新鲜Fe²⁺作为还原剂,将表面的Fe³⁺重新还原为Fe²⁺,实现了活性位点的原位自循环再生。实验表明,在初始pH 5、电流密度10mA/cm²、黄铁矿投加量5g/L的条件下,该体系在60分钟内将DMP(初始浓度50mg/L)完全去除,矿化率达到65%。



      该体系在初始pH 3-7的范围内均展现了超过90%的降解率,突破了传统芬顿的pH限制。自由基捕获实验和EPR证实,·OH是该体系中的绝对主导活性物种。LC-MS鉴定出了DMP降解过程中的7种主要中间产物,并据此推演了完整的降解路径。经过5次循环使用后,黄铁矿的催化活性仅衰减约10%,XPS分析表明其表面Fe和S的价态和组成基本稳定。滤出液中铁离子浓度低于0.3mg/L,几乎不产生铁泥。该研究巧妙地利用了天然黄铁矿这一廉价矿石,构建了可在近中性pH下高效运行、催化剂可原位自循环再生的非均相电芬顿体系,为去除工业废水中塑化剂类污染物提供了一种经济、绿色的技术选择。