铁碳复合材料催化电Fenton处理抗生素废水的效果和机理研究

针对Fenton反应中Fe²⁺和H₂O₂生成量不匹配的问题，以活性炭和硫酸亚铁为原料，采用浸泡烧结法制备了铁碳复合材料。该复合材料能够在溶液中缓释Fe²⁺,与H₂O₂的生成形成较好的匹配关系。使用SEM和XRD对材料进行表征，并探究了其在以掺硼金刚石膜电极为阳极，碳毡电极为阴极的的电Fenton系统中催化降解抗生素磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine, SMT)的效果，同时对体系中不同形态铁离子含量进行测定。结果表明，当材料投加量为0.02～0.2 g时，SMT降解效率均优于未投加材料的系统，随着投加量增加，反应效果逐步提升。利用量子化学计算推测了SMT反应的活性位点，结合LC-MS测试结果，推测SMT可能的降解机理，结果显示SMT通过苯胺氧化、磺胺键裂解和嘧啶环氧化等方式被逐步降解。