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国内刊号：33-1127/P
国际刊号：1000-3770
发布日期:
作者：段旭1, 艾伟1, 宋海东1, 杜红霞2, 张军2,*
单位：1.中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000; 2.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西 西安 710055
关键词：磁性纳米材料,碳纳米管,过一硫酸盐,雷尼替丁,催化
基金：陕西省自然科学基础研究计划面上项目（2023-JC-YB-429）
本研究通过简便的一锅煅烧法制备了一种新型碳基催化剂,该催化剂为包裹Fe<sub>3</sub>C颗粒的氮掺杂碳纳米管（Fe<sub>3</sub>C@NCNTs）。利用多种表征手段探究了材料的晶格结构、微观形貌、元素组成和磁性能,该豆荚状磁性碳纳米管的特定结构既有利于电子转移,又能防止Fe<sub>3</sub>C在溶液中溶解。将其用于活化过一硫酸盐（PMS）降解典型胃药雷尼替丁（RNT）。当煅烧温度为800 ℃时,Fe<sub>3</sub>C@NCNTs表现出最高的催化活性。通过优化反应条件,得出在RNT初始浓度为10 mg/L,催化剂投加量为0.3 g/L,PMS浓度为0.5 mmol/L、pH=7时,Fe<sub>3</sub>C@NCNTs-800/PMS体系30 min内对RNT的降解效率达到97.68%,反应速率常数达0.127 1 min<sup>-1</sup>。此外,循环实验表明热处理有利于重塑Fe<sub>3</sub>C@NCNTs的催化活性且对其晶型无明显影响。活性氧物种淬灭和捕获实验表明·OH、·SO<sub>4</sub><sup>-</sup>、·O<sub>2</sub><sup>-</sup>和<sup>1</sup>O<sub>2</sub>共同参与了RNT的降解,提出了该反应体系可能涉及的电子转移机理。
来源：2025年第1期
《水处理技术》期刊编辑部
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