抗生素超標(biāo)的廢水始終是許多市民心頭的陰影。記者16日從南京工業(yè)大學(xué)獲悉,該校張永軍課題組采用廢舊輪胎作為原料,并以銅鈰兩種金屬作為活性組分進(jìn)行負(fù)載,制成新型高效銅鈰輪胎炭催化劑,可快速降解氧氟沙星,實(shí)現(xiàn)了資源利用和以廢治廢。相關(guān)成果在新一期環(huán)境類(lèi)頂尖期刊《應(yīng)用催化B》在線刊發(fā)。
“氧氟沙星是常用的抗生素,一般采用高級(jí)氧化的方法降解,很多時(shí)候需要添加催化劑。”課題組成員、南京工業(yè)大學(xué)于揚(yáng)博士說(shuō),常用的催化劑載體有活性炭、煤炭、二氧化鈦和硅藻土。熱解炭被認(rèn)為是廢舊輪胎回收最重要的產(chǎn)品之一,因?yàn)樗枷鹉z輪胎重量的30%—40%。輪胎炭材料的優(yōu)勢(shì)是成本低,活性炭1噸要20000元,輪胎炭的成本低于800元/噸。
“用銅和鈰兩種金屬作為活性組分,負(fù)載到輪胎炭上制備成催化劑,這是我們的最大創(chuàng)新點(diǎn)之一。”于楊告訴記者,銅與鈰雙金屬協(xié)同可大幅提高催化活性和穩(wěn)定性。銅鈰輪胎炭催化劑采用了過(guò)硫酸鹽氧化體系,具有高氧化還原電位,方便又穩(wěn)定,可以將大部分有機(jī)物質(zhì)降解為二氧化炭和水。
降解氧氟沙星的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該催化劑結(jié)合微波表現(xiàn)出了催化過(guò)硫酸鹽的最佳活性。在微波的輔助下,銅鈰輪胎炭催化劑可高效降解氧氟沙星,TOC去除率可達(dá)95%以上。
該成果對(duì)開(kāi)發(fā)制備價(jià)格低廉且高效的非均相催化劑具有重要的參考價(jià)值,闡明了雙金屬激發(fā)過(guò)硫酸鹽的機(jī)制,對(duì)過(guò)硫酸鹽氧化體系的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)性意義。同時(shí),為廢舊輪胎再利用提供一種新的方式,也為難降解有機(jī)污染物的處置提供新的解決方案,實(shí)現(xiàn)了“以廢治廢”。
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