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不均一な光フェントンプロセスは、廃水で有機汚染物質を分解するための効果的な技術であり、生物毒性と地質学的存在量が少ないため、FEベースの触媒が最近好まれています。ここでは、H2O2を活性化してAzo染料を分解するための光フェントン触媒として、赤泥とシャドックピールのワンステップの共酸化を介して、Feを含む赤泥バイオチャー（RMBC）を合成しました（Acid Orange 7、AO7）。RMBCは、100％近くの脱色効率を備えた優れたAO7除去能力と、目に見える光照射を伴う不均一な光フェントンプロセスで87％の鉱化効率を備えた優れたAO7除去能力を示し、5つの連続した再利用で安定していました。RMBCはH2O2活性化にFe2+を提供し、光照射により、システム内のFe2+/Fe3+の酸化還元サイクルが促進され、AO7分解のためにより反応性のある酸素種（つまり、ROS、つまり、•OH）が生成されました。さらなる調査により、•OHは軽量の条件でのAO7分解の原因となる主なROSであり、光照射を伴うシステムでより多くのROSが生成され、1O2がAO7除去の光フェントンプロセスの主要なROSであることが明らかになりました。によって•OHおよびO2• - 。この研究は、可視光照射下での高度な酸化プロセスを通じて水中の非分解性有機汚染物質を処理するための光フェントン触媒としてのRMBCの界面メカニズムへの洞察を提供します。
不均一な光フェントンプロセスは、廃水で有機汚染物質を分解するための効果的な技術であり、生物毒性と地質学的存在量が少ないため、FEベースの触媒が最近好まれています。ここでは、H2O2を活性化してAzo染料を分解するための光フェントン触媒として、赤泥とシャドックピールのワンステップの共酸化を介して、Feを含む赤泥バイオチャー（RMBC）を合成しました（Acid Orange 7、AO7）。RMBCは、100％近くの脱色効率を備えた優れたAO7除去能力と、目に見える光照射を伴う不均一な光フェントンプロセスで87％の鉱化効率を備えた優れたAO7除去能力を示し、5つの連続した再利用で安定していました。RMBCはH2O2活性化にFe2+を提供し、光照射により、システム内のFe2+/Fe3+の酸化還元サイクルが促進され、AO7分解のためにより反応性のある酸素種（つまり、ROS、つまり、•OH）が生成されました。さらなる調査により、•OHは軽量の条件でのAO7分解の原因となる主なROSであり、光照射を伴うシステムでより多くのROSが生成され、1O2がAO7除去の光フェントンプロセスの主要なROSであることが明らかになりました。によって•OHおよびO2• - 。この研究は、可視光照射下での高度な酸化プロセスを通じて水中の非分解性有機汚染物質を処理するための光フェントン触媒としてのRMBCの界面メカニズムへの洞察を提供します。
The heterogeneous photo-Fenton process is an effective technology for degrading organic contaminants in wastewater, and Fe-based catalysts are recently preferred due to their low biotoxicity and geological abundance. Herein, we synthesized a Fe-containing red mud biochar (RMBC) via one-step co-pyrolysis of red mud and shaddock peel as a photo-Fenton catalyst to activate H2O2 and degrade an azo dye (acid orange 7, AO7). RMBC showed excellent AO7 removal capability with a decolorization efficiency of nearly 100% and a mineralization efficiency of 87% in the heterogeneous photo-Fenton process with visible light irradiation, which were kept stable in five successive reuses. RMBC provided Fe2+ for H2O2 activation, and the light irradiation facilitated the redox cycle of Fe2+/Fe3+ in the system to produce more reactive oxygen species (ROS, i.e., •OH) for AO7 degradation. Further investigation revealed that •OH was the predominant ROS responsible for AO7 degradation in the light-free condition, while more ROS were produced in the system with light irradiation, and 1O2 was the primary ROS in the photo-Fenton process for AO7 removal, followed by •OH and O2•-. This study provides insight into the interfacial mechanisms of RMBC as a photo-Fenton catalyst for treating non-degradable organic contaminants in water through advanced oxidation processes under visible light irradiation.
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