本技术涉及一种柠檬酸钠改性碳基复合催化剂及其制备方法,应用于污水处理技术。制备过程包括生物炭、亚铁盐、钴盐与柠檬酸钠的混合,通过特定步骤制得高效催化剂,旨在提升污水处理效率。
背景技术
新烟碱类杀虫剂是人工合成的尼古丁衍生物,具有高活性、广谱杀虫和对哺乳动物低毒的特点。但由于这些杀虫剂分子小、水溶性高、半衰期长,极易被土壤吸附,使农药分子极易进入地下水和地表水,在水生生态系统中长期存留。吡虫啉(IMI)作为第一代新烟碱类杀虫剂,广泛应用于植物病虫害防治,其作用方式是靶向昆虫神经系统中的尼古丁乙酰胆碱受体,引起害虫兴奋和麻痹,最终导致其死亡。然而,IMI是一种难以生物降解的含氮杂环化合物,传统的污水处理工艺也难以有效去除。
与传统氧化技术活化H2
O2
生成·OH相比,过硫酸盐高级氧化工艺通过活化策略破坏过硫酸盐的过氧化物键(O-O),生成大量高氧化性的SO4
·-
、·OH、O2·-
和非自由基1
O2
,实现了对污染物的高效降解。此外,过硫酸盐高级氧化工艺具有较高的反应稳定性,对pH值的要求较低,环境适应性较强。
近年来,研究者们开始对层状双金属氢氧化物/生物炭复合催化剂活化过氧单硫酸盐处理废水展开研究,催化剂主要包括将生物炭和层状双金属氢氧化物(LDH)直接共混,经干燥后制得。然而,现有的层状双金属氢氧化物/生物炭复合催化剂制备方法存在聚集和金属浸出等严重问题,导致活性位点覆盖和二次污染。因此,提供一种结构稳定、催化活性强的生物炭基催化剂,对于活化过氧单硫酸盐并实现对新烟碱类杀虫剂的高效降解,以及有效缓解新烟碱类杀虫剂所带来的环境污染具有重要意义。
实现思路