王 青,倪靜旋,高 原

生物炭孔徑結(jié)構(gòu)-氮缺陷與四環(huán)素降解的相關(guān)性

王 青,倪靜旋,高 原*

(大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院,工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 大連 116024)

制備了具有不同孔徑結(jié)構(gòu)和氮缺陷的生物炭材料,通過(guò)吸附、過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化(催化)兩種反應(yīng)體系獲得的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合氮?dú)馕摳綔y(cè)試、X射線光電子能譜、拉曼光譜、電子順磁共振測(cè)試等表征手段,系統(tǒng)并深入分析了孔徑結(jié)構(gòu)-氮缺陷與典型抗生素污染物(鹽酸四環(huán)素)降解的相關(guān)性.結(jié)果表明,孔徑結(jié)構(gòu)中與降解過(guò)程線性相關(guān)性最大的是介孔面積,相關(guān)系數(shù)(2)高達(dá)0.9804,其次是總比表面積.而元素中與降解過(guò)程線性相關(guān)性最大的為氮元素,特別是石墨氮(2為0.9766)及吡啶氮(2為0.9596).此外,吸附、催化兩個(gè)反應(yīng)體系中孔徑結(jié)構(gòu)的相關(guān)性規(guī)律基本一致,但氮元素,尤其是石墨氮和吡啶氮,在催化體系中的2大于吸附.通過(guò)淬滅實(shí)驗(yàn)、電子順磁共振測(cè)試、線性掃描伏安法及拉曼測(cè)試等分析發(fā)現(xiàn),該催化過(guò)程主要是以單線態(tài)氧為主的非自由路徑.本研究為過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化系統(tǒng)中生物炭基催化材料的制備明確了思路:對(duì)于鹽酸四環(huán)素這類抗生素的降解可制備具有高介孔面積、高比表面積及富氮元素,特別是石墨氮及吡啶氮的生物炭材料.

過(guò)硫酸鹽；氮缺陷；孔徑結(jié)構(gòu)；相關(guān)性

抗生素被廣泛用于促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),保護(hù)人類健康,但抗生素的濫用會(huì)產(chǎn)生環(huán)境毒性和耐藥細(xì)菌[1-3].而鹽酸四環(huán)素(TH)則是使用最為廣泛的一類抗生素.近年來(lái),基于過(guò)硫酸鹽的高級(jí)氧化技術(shù)成為具有生物毒性且難降解的抗生素類污染物的去除方法[3-5].過(guò)硫酸鹽可通過(guò)加熱、紫外線、超聲波、碳材料、金屬/金屬氧化物等活化以產(chǎn)生活性氧組分(ROS)降解抗生素類污染物[3,6-11].其中,碳材料中的生物炭成本較低,無(wú)額外能源消耗,環(huán)境友好且自身?yè)诫s雜原子[12-14].因此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生物炭活化過(guò)硫酸鹽去除抗生素污染物開(kāi)展了大量研究[14-16],但主要集中在該反應(yīng)體系中三類機(jī)理(吸附,自由基路徑以及非自由基路徑)的探究[3-5],對(duì)材料的孔徑結(jié)構(gòu)及氮缺陷等材料自身特性與降解過(guò)程之間相關(guān)性分析的研究較少或相對(duì)單一.有研究發(fā)現(xiàn)碳納米管中氧元素及氧的形態(tài)含量與反應(yīng)速率常數(shù)(值)的ln值即ln具有較佳的線性關(guān)系,2高于0.9[17].而對(duì)生物炭的孔徑結(jié)構(gòu)及元素含量這兩個(gè)重要參數(shù)的研究少之又少.僅發(fā)現(xiàn)有學(xué)者分析了摻雜金屬的生物炭中石墨氮與去除效果之間的相關(guān)性,但未將不同材料之間差異性較大(如BET相差40倍)的孔徑結(jié)構(gòu)對(duì)相關(guān)性結(jié)論的影響納入研究[18],而這對(duì)指導(dǎo)如何制備高效的生物炭催化劑非常重要.本文將創(chuàng)新地對(duì)孔徑結(jié)構(gòu)及氮缺陷這兩組重要參數(shù)展開(kāi)相關(guān)性研究,并在研究氮缺陷與值之間相關(guān)性時(shí)對(duì)孔徑結(jié)構(gòu)各參數(shù)進(jìn)行歸一化處理以去除孔徑結(jié)構(gòu)差異所帶來(lái)的影響.同樣,研究孔徑結(jié)構(gòu)時(shí),對(duì)氮缺陷各參數(shù)進(jìn)行歸一化處理以獲得更客觀的分析結(jié)果.

因此,本文為了探究生物炭的孔徑結(jié)構(gòu)和表面氮含量及氮形態(tài)與TH降解特性之間的相關(guān)性,以螺旋藻為碳前驅(qū)體,根據(jù)不同KOH浸漬比制備具有梯度孔徑結(jié)構(gòu)和氮缺陷的生物炭,用作過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化法的活化劑以催化降解TH,結(jié)合吸附、催化實(shí)驗(yàn)及各種表征結(jié)果探索相關(guān)性及機(jī)理,基于研究結(jié)論提出高效生物炭催化劑的制備思路.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

鹽酸四環(huán)素(TH,USP級(jí)),過(guò)硫酸氫鉀(PMS, 47%),乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na,分析純),甲醇(MeOH,色譜純),對(duì)苯醌(BQ,99%),糠醇(FFA,97%), 2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMP,98%)均購(gòu)于阿拉丁試劑(上海)有限公司,實(shí)驗(yàn)用水為去離子水.

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

全自動(dòng)微孔介孔物理吸附儀(AS-1-MP-11,美國(guó)康塔儀器公司),雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(DR 5000,美國(guó)哈希公司),X射線光電子能譜儀(K-Alph a+,美國(guó)賽默飛世爾科技公司),磁力攪拌器(85-2A,江蘇科析儀器有限公司),激光顯微拉曼光譜儀(inVia,英國(guó)雷尼紹公司),電化學(xué)工作站(CHI760E 上海辰華儀器有限公司),電子順磁共振波譜儀(A200-9.5/12,德國(guó)布魯克公司).

1.3 生物炭制備實(shí)驗(yàn)

首先將生物質(zhì)螺旋藻作為原料,利用馬弗爐將其在相應(yīng)的溫度下碳化,該溫度根據(jù)熱重測(cè)試及文獻(xiàn)確定為500℃.接著采用KOH改性法將KOH與所獲得的碳化材料以不同質(zhì)量比混合后在管式爐中熱解,獲得不同孔徑結(jié)構(gòu)和不同氮缺陷的生物炭. KOH與碳化材料之間的比例分別為2:1,1:1,0.5:1, 0.2:1和0:1.相對(duì)應(yīng),所制備的生物炭依次命名為KSL2,KSL1,KSL0.5,KSL0.2和SL.

1.4 生物炭吸附TH實(shí)驗(yàn)

制備一定濃度(50和200mg/L)的TH廢水,取100mL置于燒杯,并將燒杯置于磁力攪拌器上,加入生物炭(TH濃度50mg/L時(shí)0.1g/L,200mg/L時(shí)0.2g/ L),攪拌并計(jì)時(shí),在不同時(shí)間間隔下取樣,稀釋10倍,測(cè)試不同時(shí)間的TH濃度.取樣間隔為0,1,5, 10,15, 20,40,60和120min.本實(shí)驗(yàn)未添加緩沖劑調(diào)節(jié)pH值,反應(yīng)溫度為室溫.且需做兩組平行實(shí)驗(yàn).

1.5 生物炭活化過(guò)硫酸鹽催化TH實(shí)驗(yàn)

具體的實(shí)驗(yàn)方法同1.4,不同之處為在投加生物炭的同時(shí)加入0.5mmol/L的PMS.

1.6 相關(guān)性分析方法

本文使用動(dòng)態(tài)且過(guò)程導(dǎo)向的值而不是最終的去除率作為衡量吸附、催化的指標(biāo),更能全面描述整個(gè)反應(yīng)過(guò)程.相關(guān)性分析從動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的值與孔徑結(jié)構(gòu)和氮缺陷之間的線性關(guān)系展開(kāi)研究,值越大則反應(yīng)更快完成,更有效率[18].本文值根據(jù)擬一階動(dòng)力學(xué)模型(式(1))計(jì)算.其中t為時(shí)間(min),0為初始濃度(mg/L),t為t時(shí)刻的濃度(mg/L).

特殊地,本文還將對(duì)值進(jìn)行歸一化處理以去除其他參數(shù)的影響,如研究孔徑結(jié)構(gòu)時(shí),對(duì)值進(jìn)行各氮缺陷參數(shù)的歸一化.后續(xù)進(jìn)行相關(guān)性擬合時(shí)以孔徑結(jié)構(gòu)及氮缺陷各參數(shù)為自變量,研究其與因變量值之間的線性擬合效果,擬合的2作為擬合效果即相關(guān)性的判斷指標(biāo).

2 結(jié)果與討論

2.1 生物炭對(duì)低濃度TH廢水的降解

為對(duì)比不同浸漬比制備生物炭的吸附及催化性能,采用商業(yè)活性炭(CAC)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖1所示.對(duì)于50mg/L的TH廢水, KSL2,KSL1和KSL0.5的吸附效果均較佳.但6種生物炭的催化去除率均高于吸附,這證明了過(guò)硫酸鹽體系催化TH相對(duì)于吸附的優(yōu)越性.此外,6種不同生物炭的催化效果也差異性明顯,KSL2的催化效果最佳,可達(dá)87.4%.其次是KSL1和KSL0.5,而CAC的去除效果優(yōu)于KSL0.2和SL.由6種生物炭具有差異的去除效果猜測(cè)它們?cè)诳讖浇Y(jié)構(gòu)及氮缺陷方面存在梯度差異.這在氮?dú)馕摳綔y(cè)試(BET,圖2,表1)及X射線光電子能譜(XPS,圖3,表2)的結(jié)果中得到驗(yàn)證.兩種測(cè)試可分別表征生物炭的孔徑結(jié)構(gòu)和氮缺陷.由圖2可發(fā)現(xiàn)浸漬比越高,生物炭的比表面積越大,這與KOH造孔機(jī)制有關(guān),對(duì)生物炭改性時(shí)添加的KOH越多則帶來(lái)的腐蝕造孔比例更大,使得生物炭的比表面積變大.結(jié)合表1可知,提高浸漬比帶來(lái)的更大比表面面積更多集中于微孔,但浸漬比越高,提升的比表面積中介孔的比例越大,如KSL2相對(duì)于KSL1增加的比表面積中介孔占比達(dá)27.9%.但由XPS的結(jié)果(圖3)可發(fā)現(xiàn),材料中的非碳元素隨浸漬比的增加而降低,特別是氮元素,從SL的11.52%降至KSL2的2.43%.

因此,通過(guò)50mg/L的吸附、催化動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及兩種表征手段(BET和XPS)確定制備了不同孔徑結(jié)構(gòu)及氮缺陷的系列生物炭.

圖1 不同生物炭對(duì)50mg/L TH溶液的吸附和催化曲線

圖2 不同生物炭的吸附?脫附等溫線和孔徑分布曲線

表1 不同生物炭的孔徑相關(guān)參數(shù)

注:BET為比表面積,BJH為介孔面積,t為孔體積,HK為微孔體積,micro/t為微孔體積占比,BJH為介孔體積,BJH/t為介孔體積占比.

圖3 不同生物炭的XPS結(jié)果

表2 XPS的元素測(cè)試結(jié)果

2.2 低濃度TH中孔徑結(jié)構(gòu)-氮缺陷的相關(guān)性分析

利用如1.6中所述的相關(guān)性分析方法對(duì)孔徑結(jié)構(gòu)及氮缺陷各相關(guān)參數(shù)展開(kāi)相關(guān)性分析.表3列出了50mg/L TH廢水的吸附、催化實(shí)驗(yàn)值,并利用abs-50和obs-50分別代表吸附和催化過(guò)程.

表3 不同生物炭對(duì)低濃度TH吸附和催化反應(yīng)的k值

2.2.1 孔徑結(jié)構(gòu)相關(guān)性 通過(guò)對(duì)總氮、吡啶氮和石墨氮進(jìn)行歸一化處理后發(fā)現(xiàn)孔徑結(jié)構(gòu)中與值相關(guān)性最大的是介孔面積(BJH),其次為總比表面積(BET).二者與abs-50及obs-50的相關(guān)性均比較大,如對(duì)總氮?dú)w一化后,BJH與abs-50的2為0.8768,而與obs-50的2高達(dá)0.9804(表4).雖然obs-50與孔徑結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性普遍優(yōu)于abs-50,即在催化過(guò)程中,孔徑結(jié)構(gòu)與值具有更好的線性相關(guān)性,但相差較小.對(duì)吡咯氮進(jìn)行歸一化后發(fā)現(xiàn)(表4),所有孔徑結(jié)構(gòu)參數(shù)與值之間的線性相關(guān)性均較差,即不具備相關(guān)性.推測(cè)有兩種可能,第一種是吡咯氮和值相關(guān)性較差,因此對(duì)其進(jìn)行歸一化后,整體的相關(guān)性變差.第二種可能為吡咯氮和值的相關(guān)性非常好,超過(guò)所有的孔徑結(jié)構(gòu).但尚需進(jìn)一步驗(yàn)證.

表4 孔徑結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析

綜上分析發(fā)現(xiàn),孔徑結(jié)構(gòu)中的BJH及BET與吸附及催化的值相關(guān)性均較佳,即可通過(guò)制備更大的介孔面積及比表面積提高吸附及催化速率.

2.2.2 氮缺陷及C, O, P元素相關(guān)性 為確保分析的完整性,對(duì)該材料中除去氮之外含有的其他元素(C, O, P)也進(jìn)行了相關(guān)性分析.如表5所示,相關(guān)性最大的元素是氮元素,其他元素影響較小,驗(yàn)證了氮缺陷這個(gè)研究方向的正確性.各元素與值之間的2不同于孔徑結(jié)構(gòu)的是,后者往往在吸附和催化兩個(gè)過(guò)程中的相關(guān)性基本一致,但前者在吸附和催化中則完全不同.

對(duì)其進(jìn)行BJH歸一化處理可發(fā)現(xiàn),元素中的總氮仍是相關(guān)性最大的元素,其中2最大的是石墨氮這一形態(tài),達(dá)0.9766,其次為吡啶氮.同樣,不同形態(tài)的氮和值之間的關(guān)系在吸附和催化兩個(gè)反應(yīng)體系中差距較大.具體表現(xiàn)為在吸附體系中相關(guān)性小,而在催化體系中較大,這說(shuō)明氮元素在催化過(guò)程中更能發(fā)揮作用.同樣,對(duì)BET歸一化處理后可得相同的結(jié)論.此外,值得注意的是,在孔徑結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究中相關(guān)性較小的吡咯氮在表5中表現(xiàn)出較好相關(guān)性.推測(cè)因?yàn)榈毕莺涂讖浇Y(jié)構(gòu)這兩個(gè)重要影響因素不是對(duì)等關(guān)系,而是孔徑結(jié)構(gòu)所起的作用更大.因此,制備材料應(yīng)更多摻雜氮元素,特別是吡啶氮及石墨氮.

表5 不同元素相關(guān)性分析

2.3 生物炭對(duì)高濃度TH廢水的降解

TH廢水在生產(chǎn)中的濃度范圍為20～1000mg/L,因此分析更高濃度污染物是否存在類似相關(guān)性,且考慮材料本身特性,選擇200mg/L進(jìn)行動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),方法與50mg/L一致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示.

結(jié)果表明,對(duì)于200mg/L的TH廢水,吸附及催化的去除率均低于50mg/L,但不同生物炭去除結(jié)果的差異性仍非常明顯.同樣計(jì)算了反應(yīng)的值,結(jié)果如表6所示.與低濃度相比,其值普遍較低.同樣,用abs-200和obs-200分別代表初始濃度200mg/L的TH廢水吸附和催化過(guò)程的值.

表6 不同生物炭對(duì)高濃度的吸附和催化反應(yīng)的k值

2.4 高濃度TH中孔徑結(jié)構(gòu)-氮缺陷的相關(guān)性分析

對(duì)于初始濃度為200mg/L的TH廢水同樣進(jìn)行了孔徑結(jié)構(gòu)和氮缺陷的相關(guān)性分析,值得注意的是,盡管濃度不同,研究發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性基本一致,結(jié)果如表7和表8所示.

表7 孔徑結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析

綜合以上研究結(jié)果,可制備具有更大介孔及比表面積和更多氮元素,特別是石墨氮及吡啶氮的生物炭,以提高在過(guò)硫酸鹽體系中的反應(yīng)速率.

表8 不同元素相關(guān)性分析

2.5 機(jī)理分析

選用1mmol/L的EDTA-2Na淬滅電子空穴(h+)[19], 100mmol/L的MeOH淬滅×OH和SO4??[20], 0.5mmol/L的BQ淬滅O2??[18], 80mmol/L的FFA淬滅單線態(tài)氧(1O2)[21],結(jié)果如圖5所示.加入不同的淬滅劑后,可以發(fā)現(xiàn)催化效果和空白組有較大差異.其中,FFA對(duì)催化效果的抑制最為明顯,使KSL2對(duì)TH的降解去除率下降了65.3%.其次是EDTA-2Na, 使KSL2對(duì)TH的降解去除率下降了14.0%,而其他ROS對(duì)于結(jié)果的影響則較小.因此,1O2和h+發(fā)揮了重要作用.為了驗(yàn)證1O2的存在,使用TEMP為捕獲劑,進(jìn)行了3組電子順磁共振測(cè)試實(shí)驗(yàn)(EPR).結(jié)果表明(圖5(f)),PMS單獨(dú)投加至污染物TH中并未產(chǎn)生1O2,而在KSL2投加后產(chǎn)生了1O2,出現(xiàn)明顯的1:1:1特征峰.此外,為了驗(yàn)證FFA作為1O2的淬滅劑的有效性,也對(duì)加入FFA的催化體系進(jìn)行了EPR測(cè)試,結(jié)果顯示,僅有強(qiáng)度非常低的信號(hào)出現(xiàn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未加入FFA的催化體系的信號(hào)強(qiáng)度.因此,這也驗(yàn)證了FFA對(duì)1O2淬滅的有效性及對(duì)上述各ROS貢獻(xiàn)比例定量計(jì)算的合理性.此外,5種生物炭基本都符合這一規(guī)律.由此可知,該體系是由非自由基路徑主導(dǎo)的催化過(guò)程.

此外,還利用拉曼光譜測(cè)試分析了生物炭的石墨化程度.如圖6所示,在1340和1590cm-1附近有明顯的特征峰,分別為D峰和G峰.一般來(lái)說(shuō),D峰代表無(wú)序的缺陷結(jié)構(gòu),而G峰代表高度有序的石墨化結(jié)構(gòu)[22].D/G為D峰和G峰的強(qiáng)度比值,可用于表征樣品的石墨化程度,比值越小,其石墨化程度越高[20].圖6包含催化反應(yīng)前后,以及加入EDTA-2Na抑制h+作用的催化反應(yīng)3種生物炭的拉曼光譜以及D/G值.根據(jù)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),催化反應(yīng)前的生物炭中SL的D/G最小,與其未加入KOH進(jìn)行改性,能保有更多的有序結(jié)構(gòu)及石墨化結(jié)構(gòu)有關(guān).而D/G值最高的是KSL2,這與其使用最多的KOH進(jìn)行改性有關(guān),制造了更多的缺陷和無(wú)序結(jié)構(gòu),這也更利于為1O2的產(chǎn)生提供活性位點(diǎn)[14].催化反應(yīng)后生物炭的G峰相對(duì)使用前上移,這可能與其中摻雜的氮元素被使用有關(guān),說(shuō)明氮元素在催化過(guò)程中發(fā)揮了作用[23].加入淬滅劑后,D/G普遍低于催化反應(yīng)后,說(shuō)明這種利用被抑制,驗(yàn)證了電子轉(zhuǎn)移的存在.

圖6 不同生物炭的拉曼圖譜

線性掃描伏安法(LSV)測(cè)試結(jié)果如圖7所示,分別對(duì)應(yīng)催化剛開(kāi)始和催化40min時(shí)的測(cè)試結(jié)果.可以發(fā)現(xiàn)隨反應(yīng)進(jìn)行電流增大,即電子轉(zhuǎn)移增強(qiáng).而KSL1和軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)數(shù)值最大,說(shuō)明KSL1更容易進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移[18].同時(shí),KSL1的電流最大,這說(shuō)明該材料所發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移最大[18,20,24],這與圖5中的淬滅實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致.淬滅實(shí)驗(yàn)表明KSL1催化過(guò)程中h+的貢獻(xiàn)比例高于其他生物炭.同時(shí),證明了該催化過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移的存在[24].

因此,通過(guò)淬滅實(shí)驗(yàn)、拉曼實(shí)驗(yàn)、EPR實(shí)驗(yàn)、LSV實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該體系的催化過(guò)程以非自由基路徑為主,特別是1O2和電子轉(zhuǎn)移.

3 結(jié)論

3.1 孔徑結(jié)構(gòu)中和過(guò)硫酸鹽催化反應(yīng)過(guò)程相關(guān)性最大的是BJH和BET.其中與BJH的2達(dá)0.9804,且對(duì)吸附及催化兩個(gè)反應(yīng)體系,相關(guān)性基本一致.

3.2 元素中與催化體系相關(guān)性最大的是氮元素(2為0.9483),特別是石墨氮(2為0.9766)及吡啶氮(2為0.9596).但它們?cè)谖襟w系中的2遠(yuǎn)小于催化,即在催化體系中氮元素能發(fā)揮更佳作用.

3.3 制備高介孔面積,高比表面積及富氮元素,特別是石墨氮及吡啶氮的生物炭作為活化劑,可提高在過(guò)硫酸鹽體系中的反應(yīng)速率.

3.4 機(jī)理分析發(fā)現(xiàn)該催化體系是以1O2(貢獻(xiàn)65.3%)及電子轉(zhuǎn)移(貢獻(xiàn)14.0%)為主的非自由基降解路徑.

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Correlation between biochar pore structure-nitrogen defects and tetracycline hydrochloride degradation.

WANG Qing, NI Jing-xuan, GAO Yuan*

(Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering, Ministry of Education, School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)., 2022,42(7)：3370～3377

Different pore structure and nitrogen defects of biochar materials were prepared in this work. The dynamic data of adsorption and persulfate-based advanced oxidation process (catalysis) systems were combined with the nitrogen adsorption -desorption test, X-ray photoelectron spectroscopy, Raman test and other characterization methods. They were used to analysis the correlation of pore structure-nitrogen defects and typical antibiotics (tetracycline hydrochloride) degradation systematically and deeply. The results showed that mesoporous surface area and specific surface area were most correlated with persulfate reaction. Nitrogen, especially graphite nitrogen (2=0.9766) and pyridine nitrogen (2=0.9596), was the most relevant elements to the reaction process of the system. In addition, the correlation between pore structure and the results was basically same in adsorption and catalysis processes. But nitrogen showed greater correlation in catalysis system than adsorption. Through quenching experiment, linear sweep voltammetry and Raman test, it was found that the catalysis was mainly dominated by singlet oxygen, which meant it was nonradical pathway. Finally, a better preparation direction for biochar materials to be used as activators in the persulfate-based advanced oxidation process of tetracycline hydrochloride was provided. Biochar materials with larger mesoporous surface area, larger specific surface area and more nitrogen, especially graphite nitrogen and pyridine nitrogen should be prepared for the catalysis of tetracycline hydrochloride.

persulfate；nitrogen defects；pore structure；correlation

X703.1

A

1000-6923(2022)07-3370-08

王 青(1996-),江蘇徐州人,大連理工大學(xué)碩士研究生,主要從事碳材料催化高級(jí)氧化技術(shù).發(fā)表論文3篇.

2021-12-02

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2020YFC1807800)

* 責(zé)任作者, 副教授, gaoyuan1988@dlut.edu.cn