LaCoO_3钙钛矿活化过一硫酸盐降解萘普生_王柯晴

化工学报2020年第71卷第3期|,2020,71(3):1326-1334www.hgxb.com.cnCIESCJournalLaCoO3钙钛矿活化过一硫酸盐降解萘普生王柯晴1，徐劼1，沈芷璇1，陈家斌2，吴玮1（1苏州科技大学环境科学与工程学院，江苏苏州215000；2同济大学环境科学与工程学院，上海200092）摘要：在催化活化过一硫酸盐（PMS）降解水中污染物的反应中，通过添加钴基钙钛矿提高反应效率。利用溶胶凝胶法制备了LaCoO3钙钛矿，通过实验评估LaCoO3/PMS体系对非甾体抗炎药萘普生（NAP）的降解效果。分析了LaCoO3投加量、PMS投加量、反应初始pH、Cl-浓度和腐殖酸（HA）对NAP去除率的影响以及该体系的矿化能力。结果表明NAP降解的反应速率随LaCoO3和PMS投加量增加而增大；反应初始pH在5.0时NAP降解效果最好；溶液中存在Cl-对降解有促进效果，且Cl-浓度越大促进效果越明显；腐殖酸（HA）对反应有一定程度的抑制效果；LaCoO3在重复利用5次时仍有较好的稳定性。此外，自由基淬灭实验结果表明在LaCoO3/PMS体系中SO4·-为主要活性物质。关键词：LaCoO3钙钛矿；催化剂活化；高级氧化；过一硫酸盐；降解中图分类号：X787文献标志码：A文章编号：0438-1157（2020）03-1326-09DegradationofnaproxenbyperoxymonosulfateactivatedwithLaCoO3WANGKeqing1,XUJie1,SHENZhixuan1,CHENJiabin2,WUWei1(1SchoolofEnvironmentalSciencesandEngineering,SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215000,Jiangsu,China;2SchoolofEnvironmentalSciencesandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inthereactionofcatalyticallyactivatedperoxymonosulfate(PMS)degradationofpollutantsinwater,thereactionefficiencywasimprovedbyaddingcobalt-basedperovskite.ThedegradationeffectofLaCoO3/PMSonnaproxen(NAP)wasevaluatedbydifferentsystemexperiments.TheeffectsofLaCoO3dosing,PMSdosing,initialpH,Cl-concentrationandhumicacid(HA)onNAPremovalrateandmineralizationabilityofthesystemwereinvestigated.ThedegradationrateofNAPincreasedwiththerisingPMSconcentrationandincreasingLaCoO3dosage.ThebestremovalefficiencywasobtainedatpH5.0.Moreover,thepresenceofCl-insolutionslightlypromotedthedegradationofNAP,however,humicacid(HA)inhibitedthereactiontosomeextent.LaCoO3stillhasgoodstabilityafterfivereuses.Inaddition,theradicalquenchingtestshowedtheSO·-4wasthemainradicalspecieofLaCoO3/PMSreaction.Keywords:LaCoO3perovskite;catalystactivation;advancedoxidation;peroxymonosulfate;degradation;www.hgxb.com.cn第3期引言非甾体抗炎药（NSAIDs）因具有抗炎、镇痛、抗风湿、退热的良好效果，是目前全球使用最多的药物种类之一。萘普生（NAP）作为一种常见典型非甾体抗炎药，目前已在全球范围内广泛应用[1-2]。随着NAP的畅销和应用，近年来在自然环境水体中被频繁检出，这类物质被人体摄入后，不完全代谢部分会随排泄进入废水系统[3-4]，最终进入自然水体中[5]，具有浓度低、体积大的特点。而废水中的残留NAP因对微生物有抑制作用，使得传统生物处理法的处理效果