周建飞院长团队“以废治废”：利用制革废弃物制备碳催化剂活化过硫酸盐高效净化工业废水

点击数：1542025-05-21 11:31:52　来源: 制革化学与生物质材料研究室

近日，温州鞋革产业研究院院长周建飞教授课题组在《Separation and Purification Technology》上发表研究论文“Fe-doped tannin-derived biochar inducing radical/nonradical oxidation pathways toward catechol abatement: A strategy of turning waste in leather industry into treasure to drive carbocatalysis-mediated persulfate activation”，提出利用皮革工业废弃的皮胶原和单宁，制备铁掺杂生物炭（Fe-CL/WT@BC），通过激活过硫酸盐（PS），驱动自由基和非自由基氧化途径，高效降解水中邻苯二酚，这一研究成果对降解工业废水中的难降解酚类物质具有一定意义。

一、摘要

本研究提出了一种将制革工业废弃物（单宁和皮胶原）转化为铁掺杂生物炭催化剂的创新策略，用于激活过硫酸盐降解工业废水中的邻苯二酚。通过简单煅烧工艺制备的Fe-CL/WT@BC具有丰富的C=O基团、Fe(II)物种、结构缺陷和吡咯氮等活性位点，可协同引发自由基（·OH、·SO₄⁻）和非自由基（¹O₂、·O₂⁻）氧化路径，实现邻苯二酚的高效降解（60分钟降解率84%）。实验表明，Fe(II)通过与PS的相互作用引发·SO₄⁻生成，随后转化为·OH和¹O₂；同时，生物炭作为电子介体促进Fe(II)/Fe(III)循环，增强PS活化效率。邻苯二酚通过开环、脱氢和加成反应逐步矿化为小分子酸和CO₂/H₂O。Fe-CL/WT@BC在复杂水质（含Cl⁻、HCO₃⁻等）中表现优异抗干扰性，且循环使用3次后仍保持72.7%的降解效率。本研究为皮革废弃物的高值化利用和酚类污染物治理提供了可持续解决方案，具有显著的环保与工程应用潜力。

二、图文导读

三、论文信息