图6?初始pH值对PS/MBC去除2,4-DNT的影响

5.机理分析

采用ESR-DMPO技术分析了不同热解温度和FeCl3浸渍浓度条件下制备的MBC活化PS去除2,4-DNT时自由基的种类及强度。由于DMPO-SO4??信号在高背景下表现不显著，采用DMPO-?OH信号来描述自由基的产生。导致这种现象的原因主要是1) ?OH相比于SO4??更易被DMPO捕获从而表现出更好的特征峰；2) MBC活化PS生成SO4??后，SO4??会进一步与体系中的H2O和OH?反应最终生成?OH，从而导致DMPO-SO4??信号并未占据主导。由图7a可知，单一PS在25 ℃时基本不产生SO4??和?OH，当加入不同热解温度制备的MBC时，体系中DMPO-?OH强度随着热解温度的增加而降低，表明高温热解制备的MBC活化PS能力弱，导致体系中自由基含量减少，从而导致2,4-DNT的去除效果减弱。图7b为不同FeCl3浸渍浓度条件下制备的MBC活化PS体系中自由基的生成情况，随着FeCl3浸渍浓度的增加，各自由基的强度先增后减；在FeCl3浸渍浓度为100 mmol/L时，PS/MBC体系中DMPO-?OH的强度最大，这与2,4-DNT的去除结果一致，表明2,4-DNT的去除与反应体系中自由基含量密切相关。

图7?DMPO作捕获剂下不同PS/MBC体系的ESR谱图分析

为阐述反应过程中SO4??和?OH的贡献，采用EtOH和TBA进行自由基猝灭试验。通常情况下，EtOH可有效猝灭SO4??和?OH，而TBA只能猝灭?OH。EtOH和TBA猝灭结果如图8所示，当分别加入0.5，2.5 mmol/L TBA时，2,4-DNT的去除受到明显抑制，反应5 h后2,4-DNT的去除率分别由100%下降至43.3%和30.9%；而EtOH的加入进一步抑制了2,4-DNT的去除，如当EtOH浓度为2.5 mmol/L时，反应5 h后2,4-DNT的去除率仅为15.8%，表明SO4??和?OH均参与了反应，但?OH是2.4-DNT去除的主要因素。

图8?EtOH及TBA自由基猝灭试验