Co(Ⅱ)活化过一硫酸盐降解氨基三亚甲基膦酸的性能及反应机制

摘要

Co(Ⅱ)活化过一硫酸盐(PMS)能有效降解有机膦酸,但氨基有机膦酸的降解机制并不明确.以氨基三亚甲基膦酸(NTMP)为例,采用电子顺磁共振波谱(EPR)、自由基捕获实验和化学探针实验等探究其在Co(Ⅱ)/PMS体系下的降解机制,并分析了NTMP可能的降解路径和影响其降解的因素.结果表明,Co(Ⅱ)/PMS体系20 min内NTMP已经被完全降解,反应60 min后,78.3%NTMP被氧化生成正磷酸盐(PO_(4)^(3-)).^(1)O_(2)、HO·和SO_(4)^(-)·对Co(Ⅱ)/PMS体系氧化NTMP的贡献较小,Co(Ⅱ)-PMS络合物是NTMP降解的主要活性氧化物种.NTMP与Co(Ⅱ)-PMS络合物反应,使其C—N键和C—P键断裂生成多种含膦酸基团的中间产物,并最终被氧化为PO_(4)^(3-).随着PMS投加量和Co(Ⅱ)投加量的增加,NTMP氧化过程中PO_(4)^(3-)的产生率显著增加.此外,HCO3-和天然有机物(NOM)的存在显著抑制了Co(Ⅱ)/PMS体系PO_(4)^(3-)的产生.研究进一步完善了有机膦酸在Co(Ⅱ)/PMS体系下的氧化机制,为废水中有机膦酸的去除提供参考.