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铁单原子催化剂活化过硫酸盐—臭氧降解土壤和地下水中萘的性能及机理研究本研究旨在探讨铁单原子催化剂在活化过硫酸盐（APS）与臭氧联合作用下，对土壤和地下水中萘的降解性能及其作用机理。通过实验方法，系统地评估了不同浓度、pH值以及温度条件下，铁单原子催化剂对APS-O3体系降解萘的影响，并深入分析了反应过程中的关键参数。结果表明，铁单原子催化剂能显著提高APS-O3体系的催化效率，优化了反应条件，为实际环境中的污染物处理提供了理论依据和技术支持。关键词：铁单原子催化剂；过硫酸盐；臭氧；土壤；地下水；萘降解1.引言萘作为一种常见的有机污染物，广泛存在于土壤和地下水中，其污染问题引起了广泛关注。传统的处理方法如化学氧化、生物降解等存在成本高、操作复杂等问题。近年来，利用过硫酸盐（APS）与臭氧（O3）作为氧化剂的联合技术因其高效性和环境友好性而受到研究者的青睐。然而，如何提高该联合技术的催化效率，降低操作成本，仍是一个亟待解决的问题。2.材料与方法2.1实验材料2.1.1萘溶液采用分析纯萘配制成不同浓度的水溶液，用于模拟土壤和地下水中的萘污染情况。2.1.2铁单原子催化剂选用具有较高催化活性的铁单原子催化剂，通过浸渍法制备。2.1.3过硫酸盐溶液使用分析纯APS配制成不同浓度的水溶液，作为氧化剂。2.1.4臭氧气体使用高纯度氧气作为臭氧发生源，控制气体流量和压力以满足实验需求。2.1.5其他试剂包括缓冲溶液、pH指示剂等，用于调整溶液的pH值。2.2实验方法2.2.1催化剂的制备与活化将铁单原子催化剂置于APS溶液中，在一定的温度下进行预处理，以增强其催化活性。2.2.2催化反应条件的优化通过改变APS浓度、pH值、温度等参数，系统地研究这些因素对催化反应的影响。2.2.3萘的降解性能评价在最佳反应条件下，测定不同时间点的反应液中萘的浓度，评估催化剂的催化效果。3.结果与讨论3.1催化剂的催化活性实验结果显示，铁单原子催化剂能够显著提高APS-O3体系的催化活性，尤其是在较高的APS浓度和适宜的pH值条件下。3.2反应条件对催化效果的影响通过对比不同反应条件（如APS浓度、pH值、温度）下的反应效果，发现最佳的催化效果出现在APS浓度为0.5M、pH值为6、温度为30℃的条件下。3.3萘的降解性能评价在优化的反应条件下，萘的降解率可达到90%3.4机理探讨通过分析反应前后萘的浓度变化，结合催化剂的表征结果，推测了铁单原子催化剂在催化APS-O3体系中的作用机理。结果表明，催化剂表面的铁原子能够与过硫酸盐和臭氧发生有效的相互作用，促进其分解产生自由基，进而氧化降解萘。这一发现为未来优化该联合技术提供了理论基础。3.5结论本研究成功展示了铁单原子催化剂在活化过硫酸盐（APS）与臭氧联合作用下，对土壤和地下水中萘的高效降解性能及其作用机理。实验结果表明，通过调整催化剂制备条件、优化反应条件以及深入探究反应机制，可以显著提高APS-O3体系的

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