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氯代烃具有极强的毒性,在环境中难以自然降解,因此,氯代烃污染的修复一直是环境工程领域重点关注的问题。本次研究制备了纳米CoFe2O4、碳纳米管负载CoFe2O4(CNTs-CoFe2O4)和氮硫共掺杂石墨烯负载CoFe2O4(ns/GO-CoFe2O4)三种非均相钴系催化剂,对比研究了三种催化剂活化过一硫酸盐(PMS)对三氯乙烯的降解效果;针对难以氧化降解的四氯化碳,构建了以活化PMS为基础,添加HCOONa作为电子供体的还原体系。主要结论如下所示:(1)催化剂表征结果显示:纳米CoFe2O4存在明显的团聚,颗粒粒径在150-200 nm之间,比表面积为12.83 m2/g,CNTs-CoFe2O4和ns/GO-CoFe2O4改善了团聚问题,减小了颗粒的粒径(50-150 nm),增大了比表面积(45.68和60.12m2/g);三种材料呈现典型的尖晶石特征,所有元素在材料中所占比例均与预设值类似。(2)在pH=11时,三种催化剂活化PMS对三氯乙烯降解效果最佳,强酸(pH≤3)和强碱(pH≥13)会抑制降解效果;温度的升高、催化剂投加量和PMS浓度的增加在一定程度促进体系对TCE的降解,然而过多的催化剂投加量和PMS浓度将会对整个反应体系产生负面影响;所有条件下TCE的降解过程可用伪一级动力学拟合。(3)催化剂的催化效果随回用次数的增加出现轻微下降;在中性条件下,CoFe2O4中钴离子的溶出量约为0.32 mg/L,CNTs-CoFe2O4和ns/GO-CoFe2O4中钴溶出量更低(0.21和0.023 mg/L),酸性条件(pH=3)会略微增大离子的溶出。(4)自由基鉴定显示,·OH和SO4·-是三种催化剂活化PMS体系降解TCE的主要活性物质,其中·OH的贡献率最大。三氯乙烯脱氯过程中有少量中间产物的产生,最终产物为CO2、H2O和Cl-。(5)ns/GO-CoFe2O4活化PMS协同HCOONa体系在360 min内对1 mg/L四氯化碳去除率为87.7%。其降解率随温度的升高、催化剂投加量和PMS浓度的增加而增大;HCOONa浓度的增加可在一定范围内促进四氯化碳的降解,过多的HCOONa会产生负面影响;该体系对四氯化碳降解的最佳pH范围是5-9,CO2·-是该体系下实现四氯化碳降解的主要活性物质。