不同晶型磁黄铁矿活化PDS降解工业废水中常见的罗丹明B:性能差异和机理

本文研究了天然六方磁黄铁矿(HNP,Fe0.93S)与天然单斜磁黄铁矿(MNP,Fe0.85S)活化过硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB)的性能差异及其机理.结果表明,在酸性和弱碱性条件下,MNP/PDS体系的降解效率(pH=4时为97.15%)均高于HNP/PDS体系(pH=4时为86.91%),且两个体系的降解效率均随pH的升高而降低.MNP/PDS体系较高的降解效率与体系中较高的溶解铁浓度和MNP表面较强的反应性有关,且后者是主要因素,即降解反应主要发生在磁黄铁矿的表面及近表面处.MNP较强的表面反应性首先体现在其相对较高的Zeta电位,这使得MNP与PDS之间的静电引力更强,PDS更容易被MNP活化.其次,MNP表面具有更高的腐蚀电流密度,这有利于Fe(II)对PDS的非均相活化以及表面还原性硫物种(如S2-和S22-)作为电子给体将Fe(III)还原为Fe(II)(或Fe3+还原为Fe2+).此外,MNP表面的疏松氧化层在降解过程中容易脱落,进而暴露出新的表面活性位点.