碳纳米管催化臭氧降解PFOS动力学与过程控制

针对全氟化合物难降解问题，通过碳纳米管（CNT）诱导臭氧高级氧化路径，研究非均相催化体系对高稳性全氟辛烷磺酸（PFOS）的降解效能与机制。结果表明：CNT介质可催化臭氧通过C-F断键对PFOS强制氧化分解，其准一级降解常数（k=0.037 min-1，5 mg·L-1 CNT）均高于碱式臭氧处理（k=0.009 min-1，pH=11）以及高负荷活性炭颗粒（k=0.013 min-1，5 g·L-1 GAC）；溶液pH是控制催化过程的重要因素，酸性或碱性环境由于PFOS吸附阻隔均不利于CNT表面与溶解O3的接触催化反应；结合羟基自由基淬灭实验，推测CNT通过表面石墨层促成·OH大量生成并在固/液界面原位降解PFOS。研究结果可为开发利用CNT介质强化臭氧水处理过程提供科学依据