Enhanced degradation of old landfill leachate in heterogeneous electro–Fenton catalyzed using Fe3O4 nano–particles encapsulated by metal organic frameworks

渗滤液 催化作用 化学 降级(电信) 污染 环境化学 化学工程 有机化学 生态学 计算机科学 电信 生物 工程类
作者
Zhengguang He,Yaqi Liu,Jinlin Wang,Yujing Lv,Yun Xu,Shengyong Jia
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:321: 128947-128947 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2021.128947
摘要

Organic contaminants in old landfill leachate could cause large harm to human and environment without a proper treatment. In the present study, Fe3O4 nano–particles encapsulated by metal organic frameworks (Fe3O4[email protected]) was prepared, characterized and then applied to construct heterogeneous electro–Fenton (hetero–EF) process treating old landfill leachate. Increasing catalyst dosage, current density, plate distance and lower pH promoted the hetero–EF performance, COD removal efficiency could reach 66.67 ± 4.36% with catalyst dosage of 0.75 g/L, current density of 15 mA/cm2, plate distance of 1.5 cm and pH of 3. •OH played a more remarkable effect on organic contaminants degradation and contributed 76% of the COD removal. The MOF shell might protect Fe3O4 NPs in the core from reacting with acid solution, and mesoporous pore allowed e−, H+ and H2O2 to cross MOF shell and react with Fe3O4 NPs. Heterocycles, phenols and esters in old landfill leachate were dramatically degraded by hetero–EF, and the relative abundance of low molecular weight organics (<1 kDa) increased from 62.8% to 71.56% with BOD5/COD increasement from 0.025 to 0.39. It is suggested that heterogeneous electro–Fenton using Fe3O4[email protected] as catalyst would be an effective method to remove organic contaminants in old landfill leachate.
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