#化学每日一文# 厦门大学冯明宝副教授等：Fe(Ⅲ)/2,6-吡啶二羧酸活化高碘酸盐强化染料脱色的效能与机制
引用本文:陈文政,苏晗,钟欣洋,等.Fe(Ⅲ)/2,6-吡啶二羧酸活化高碘酸盐强化染料脱色的效能与机制[J].化学试剂,2024, 46(4): 59-64.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0481
背景介绍
有色染料废水是环境中非常重要的污染源之一，由于其难以被天然降解，因此需要使用高效绿色的水处理工艺来处理。传统的污水处理工艺无法有效去除有色染料废水中的有色染料，会对水生生态环境和人类健康造成威胁。
为了解决这个问题，化学氧化技术应运而生，基于高碘酸盐的氧化技术可以高效地将有色染料氧化为无色的化合物。本项目的主要目的是保护生态环境，遵循可持续发展的理念，以各项要求为准则，针对含有色染料残留的水体污染问题，探索了一种高效的化学氧化处理方法。
文章亮点
1.首次提出Fe(III)加2,6-PDA活化高碘酸盐的配位强化策略；
2. 该体系能有效应用于某些高盐离子的废水中（氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子和硫酸根离子对该体系降解效果无明显抑制作用），不受背景组分的影响，具有良好的选择氧化性；
3. 该方法降解效率高，亚甲基蓝在已优化的实验参数配置下可在2 min超过97%的降解率，极大减少了时间成本。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 MB的降解实验
MB的降解实验在100 mL的烧杯中进行，反应溶液的体积为50 mL。在实验开始前，先准备6根5 mL离心管，向内分别注入100 μL（0.1 mol/L）Na2S2O3溶液，作为PI的淬灭剂。将MB溶液加入烧杯中，再将预定量的FeCl3溶液与2,6-PDA溶液加入烧杯中，混合均匀，用pH计检测溶液pH，用浓硫酸调节pH至目标pH。最后加入PI溶液开始实验。
2 结果与讨论
2.1 Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB染料的性能
图1对比了MB在不同体系的降解效果。结果表明单独的Fe(III)、PI和2,6-PDA均无法有效降解MB；Fe(III)或2,6-PDA也均没有表现出明显的PI活化作用；Fe(III)/2,6-PDA体系对MB的降解也非常有限。而Fe(III)/2,6-PDA/PI体系能够实现MB的快速高效降解。反应120 s后，该体系对MB的降解效率达到97%。
2.2 不同配体的Fe(III)/PI体系降解MB的对比实验
本研究选取了不同类型的有机配体，探究了Fe(III)/PI体系对于配体的种类是否有选择性。如图2所示，当选择2-PA、NIA、EDTA、OA、CIA、L-P作为配体时，120 s内MB的降解效率均不超过20%；只有2,6-PDA作为配体时，120 s内MB降解效率达到了97%，反映该体系有明显降解效果。
2.3 反应条件对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB的影响
本研究探究了Fe(III)和配体浓度对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系氧化降解MB的影响。实验结果如图3a、3b所示，本研究探究了Fe(III)和配体浓度对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系氧化降解MB的影响。
2.4 无机阴离子和腐殖酸对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB的影响
为了验证该体系是否能应用于存在较高浓度的无机阴离子和腐殖酸的废水中，本研究探究了Cl-、SO42-、NO3-、HCO3-和腐殖酸对该体系的影响。不同条件下体系在120 s内对MB的降解率如图4、5所示。
2.5 Fe(III)/2,6-PDA对PI的活化机理探究
本研究通过淬灭实验探究了Fe(III)/2,6-PDA/PI体系中主导污染物降解的主要活性物质。分别采用叔丁醇（TBA）作为•OH淬灭剂、对苯醌（BQ）作为O2•-淬灭剂、L-组氨酸作为1O2淬灭剂，探究了3种淬灭剂对该体系降解MB的影响，结果如图6所示。
3 结论
3.1 本研究首次发现Fe(III)与2,6-PDA能够通过配位作用协同活化PI降解MB。当PI浓度为200 μmol/L，Fe(III)浓度为10 μmol/L，2,6-PDA浓度为10 μmol/L，pH 3.0时，该体系有最好的降解效果，120 s内可基本完全降解5 mg/L MB。
3.2 该体系不受背景组分的影响，具有良好的选择氧化性，能有效用于高盐离子的废水中（氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子和硫酸根离子对该体系降解效果无明显抑制作用）。
3.3 Fe(III)/2,6-PDA/PI体系可能产生高活性中间体1O2，进而实现MB的高效氧化降解。高分辨LC-MS分析结果表明TP-300为可能的主要降解产物。
引用本文:陈文政,苏晗,钟欣洋,等.Fe(Ⅲ)/2,6-吡啶二羧酸活化高碘酸盐强化染料脱色的效能与机制[J].化学试剂,2024, 46(4): 59-64.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0481
背景介绍
有色染料废水是环境中非常重要的污染源之一，由于其难以被天然降解，因此需要使用高效绿色的水处理工艺来处理。传统的污水处理工艺无法有效去除有色染料废水中的有色染料，会对水生生态环境和人类健康造成威胁。
为了解决这个问题，化学氧化技术应运而生，基于高碘酸盐的氧化技术可以高效地将有色染料氧化为无色的化合物。本项目的主要目的是保护生态环境，遵循可持续发展的理念，以各项要求为准则，针对含有色染料残留的水体污染问题，探索了一种高效的化学氧化处理方法。
文章亮点
1.首次提出Fe(III)加2,6-PDA活化高碘酸盐的配位强化策略；
2. 该体系能有效应用于某些高盐离子的废水中（氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子和硫酸根离子对该体系降解效果无明显抑制作用），不受背景组分的影响，具有良好的选择氧化性；
3. 该方法降解效率高，亚甲基蓝在已优化的实验参数配置下可在2 min超过97%的降解率，极大减少了时间成本。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 MB的降解实验
MB的降解实验在100 mL的烧杯中进行，反应溶液的体积为50 mL。在实验开始前，先准备6根5 mL离心管，向内分别注入100 μL（0.1 mol/L）Na2S2O3溶液，作为PI的淬灭剂。将MB溶液加入烧杯中，再将预定量的FeCl3溶液与2,6-PDA溶液加入烧杯中，混合均匀，用pH计检测溶液pH，用浓硫酸调节pH至目标pH。最后加入PI溶液开始实验。
2 结果与讨论
2.1 Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB染料的性能
图1对比了MB在不同体系的降解效果。结果表明单独的Fe(III)、PI和2,6-PDA均无法有效降解MB；Fe(III)或2,6-PDA也均没有表现出明显的PI活化作用；Fe(III)/2,6-PDA体系对MB的降解也非常有限。而Fe(III)/2,6-PDA/PI体系能够实现MB的快速高效降解。反应120 s后，该体系对MB的降解效率达到97%。
2.2 不同配体的Fe(III)/PI体系降解MB的对比实验
本研究选取了不同类型的有机配体，探究了Fe(III)/PI体系对于配体的种类是否有选择性。如图2所示，当选择2-PA、NIA、EDTA、OA、CIA、L-P作为配体时，120 s内MB的降解效率均不超过20%；只有2,6-PDA作为配体时，120 s内MB降解效率达到了97%，反映该体系有明显降解效果。
2.3 反应条件对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB的影响
本研究探究了Fe(III)和配体浓度对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系氧化降解MB的影响。实验结果如图3a、3b所示，本研究探究了Fe(III)和配体浓度对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系氧化降解MB的影响。
2.4 无机阴离子和腐殖酸对Fe(III)/2,6-PDA/PI体系降解MB的影响
为了验证该体系是否能应用于存在较高浓度的无机阴离子和腐殖酸的废水中，本研究探究了Cl-、SO42-、NO3-、HCO3-和腐殖酸对该体系的影响。不同条件下体系在120 s内对MB的降解率如图4、5所示。
2.5 Fe(III)/2,6-PDA对PI的活化机理探究
本研究通过淬灭实验探究了Fe(III)/2,6-PDA/PI体系中主导污染物降解的主要活性物质。分别采用叔丁醇（TBA）作为•OH淬灭剂、对苯醌（BQ）作为O2•-淬灭剂、L-组氨酸作为1O2淬灭剂，探究了3种淬灭剂对该体系降解MB的影响，结果如图6所示。
3 结论
3.1 本研究首次发现Fe(III)与2,6-PDA能够通过配位作用协同活化PI降解MB。当PI浓度为200 μmol/L，Fe(III)浓度为10 μmol/L，2,6-PDA浓度为10 μmol/L，pH 3.0时，该体系有最好的降解效果，120 s内可基本完全降解5 mg/L MB。
3.2 该体系不受背景组分的影响，具有良好的选择氧化性，能有效用于高盐离子的废水中（氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子和硫酸根离子对该体系降解效果无明显抑制作用）。
3.3 Fe(III)/2,6-PDA/PI体系可能产生高活性中间体1O2，进而实现MB的高效氧化降解。高分辨LC-MS分析结果表明TP-300为可能的主要降解产物。
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【长实 黄竹坑站 Blue Coast暂收4000个认购登记 超额44倍】
长实与港铁合作的香港仔黄竹坑港岛南岸第3B期Blue Coast昨日加推88套，截至今天登记已约4000票，超额认购约44倍。
加推的88套，包括19套两房、43套小3房、14套大3房及首度推出12套的4房楼王。选用120天成交付款计划折扣后平均实用呎价24289元。若4号价单如撇除4房户，以两房及三房计算折扣后平均实用呎价23003元。是次加推单位加价约3%，属温和加幅。
项目3B期设有2座大楼，分别为1A、1B座及2A、2B座，共提供642套。户型两房至四房，当中两房50套，实用面积452至454平方呎，两房一套占60套，实用面积538平方呎，三房474套，实用面积728至1006平方呎，四房户占58套，实用面积1226至1267平方呎。当中1A座的A、B、C、D室为「楼王」，共116套，户型为大三房及四房。
港岛南岸第3B期及第3C期，分别提供642套及558套，合共提供1200套，属港岛南岸各期规模最大的期数，户型包括两房至四房。项目预计关键日期分别为2025年12月底及2026年2月底。至于第3A属商场部分，完成后将交还港铁。
港岛南岸商场THE SOUTHSIDE现已作首阶段试业，更可直通港铁黄竹坑站B出口。THE SOUTHSIDE的商户组合以照顾区内居民的衣、食、住、行为主，首阶段率先开放的商户约有30间，集中于商场五层商铺楼层的其中一层，占总楼面面积约20 %。
港铁黄竹坑站B出入口与商场连接的新通道現已启用，设于路面的部份主要出入口亦已开放， 更设24小时行人通道连接上盖屋苑(晋环,扬海和海盈山)、公共运输交汇处、巴士站及公共小巴总站。周边汇聚多间顶级国际学校，新加坡国际学校(香港)就在旁边，还有香港加拿大国际学校，以及沪江维多利亚学校，亦在10分钟步程内。
长实与港铁合作的香港仔黄竹坑港岛南岸第3B期Blue Coast昨日加推88套，截至今天登记已约4000票，超额认购约44倍。
加推的88套，包括19套两房、43套小3房、14套大3房及首度推出12套的4房楼王。选用120天成交付款计划折扣后平均实用呎价24289元。若4号价单如撇除4房户，以两房及三房计算折扣后平均实用呎价23003元。是次加推单位加价约3%，属温和加幅。
项目3B期设有2座大楼，分别为1A、1B座及2A、2B座，共提供642套。户型两房至四房，当中两房50套，实用面积452至454平方呎，两房一套占60套，实用面积538平方呎，三房474套，实用面积728至1006平方呎，四房户占58套，实用面积1226至1267平方呎。当中1A座的A、B、C、D室为「楼王」，共116套，户型为大三房及四房。
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港铁黄竹坑站B出入口与商场连接的新通道現已启用，设于路面的部份主要出入口亦已开放， 更设24小时行人通道连接上盖屋苑(晋环,扬海和海盈山)、公共运输交汇处、巴士站及公共小巴总站。周边汇聚多间顶级国际学校，新加坡国际学校(香港)就在旁边，还有香港加拿大国际学校，以及沪江维多利亚学校，亦在10分钟步程内。
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