Research of degradation of antibiotics by advanced oxidation technology based on sulfate radicals

Abstract

With the continuous progress of science and technology, environmental protection has become an important issue of social sustainable development. Among them, the problem of water resources protection is particularly prominent. Among the many factors causing water pollution, the wanton discharge of domestic sewage and industrial and pharmaceutical wastewater has become one of the main pollution sources, especially the pollution of a large number of high concentration wastewater containing antibiotics and anti-inflammatory. When these antibiotics and anti-inflammatory organics reach a certain concentration in the environment and wastewater, they will seriously threaten the environment of ecology and human survival. In recent years, the treatment of these antibiotic wastewater has become the focus and research field of many scholars. Advanced oxidation technology based on sulfate radical (SO4•-) has attracted extensive attention of researchers because of its high efficiency and strong applicability. It is an effective method to treat antibiotic wastewater. The technology of producing SO4•- with persulfate (PMS) as oxidant is a research hotspot at present. Existing studies have found that although the activation of PMS with cobalt ions to produce SO4•- is efficient, there is secondary pollution of cobalt. Although the traditional cobalt based oxide catalyst controls the secondary pollution of cobalt ions to a certain extent, the reaction rate is low. Therefore, the study of new high-efficiency catalysts is of great significance. In this paper, MOFs was selected as the precursor and LDH with high specific surface area was prepared by alkaline etching. It showed high activity in the degradation of tetracycline hydrochloride activated by PMS. Since the LDH catalyst derived from MOFs is also in powder state, the catalyst needs to be separated by filtration or centrifugation after pollutant degradation, which increases the operation cost. To solve this problem, we loaded the active component cobalt on the alumina ball, so as to solve the problem of difficult separation of the catalyst.

З безперервним прогресом науки і техніки охорона навколишнього середовища стала важливою проблемою соціального сталого розвитку, особливо помітною є проблема охорони водних ресурсів. Серед багатьох факторів, що спричиняють забруднення води – це скид побутових і промислових стічних вод. В останні роки очищення стічних вод від антибіотиків стало вагомою сферою досліджень багатьох вчених. Технологія окислення на основі сульфатного радикала (SO4•-) привертає увагу дослідників завдяки своїй високій ефективності та широкому застосуванню. Одержання SO4•- з персульфату (ПМС) є зараз гарячою точкою досліджень. Вони показали, що хоча активація ПМС іонами кобальту для утворення SO4•- ефективна, є вторинне забруднення кобальтом. Тому вивчення нових високоефективних каталізаторів має велике значення. У цій роботі було обрано каталізатори з високою питомою поверхнею. Вони показали високу активність у деградації гідрохлориду тетрацикліну. Оскільки каталізатор LDH, отриманий з MOF, також знаходиться в порошковому стані, його необхідно відокремити фільтрацією або центрифугуванням після деградації забруднюючої речовини, що збільшує вартість експлуатації. Щоб вирішити цю проблему було завантажено активний компонент кобальт на кульку глинозему.