《表1 水热炭的元素组成及比表面积》

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《Fe_3O_4改性水热炭活化过硫酸钠降解罗丹明B》

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利用元素分析测定改性前后水热炭的元素含量。如表1所示，其中H/C、O/C和（O+N）/C（以上均为原子比）分别表示改性前后水热炭的芳香性、亲水性和极性大小[22]。改性水热炭H/C和（O+N）/C均大于未改性水热炭，这可能是Fe3O4的氧化性促进了改性水热炭芳构化进程和表面含氧官能团的形成[23]。随着Fe3O4掺杂量的增加，H/C、O/C和（O+N）/C原子比均呈现出下降的趋势，这可能是因为Fe3O4的掺杂促进了H、O元素质量分数的快速下降所致[24]。其中H/C的降低是因为Fe3O4的掺杂促进了水热体系中脱甲基反应的发生，说明改性水热炭具有较好的稳定性[25-26]。起始时较高的O/C表明水热炭表面具有丰富的含氧官能团产生，随着Fe3O4掺杂量的增加逐渐下降，这表明高的Fe3O4掺杂促进了脱水还原反应、脱羧反应等的发生[27-28]，产生CO2等气体以挥发物形式逸出。（O+N）/C的逐渐降低，表明改性水热炭极性逐渐减弱，水热炭中一些极性官能团如羧基、羟基等含量减少，水热炭疏水性增强，从而有利于疏水有机物的吸附[29-30]。观察水热反应过程中N的变化趋势发现，随着反应温度和Fe3O4掺杂量的改变，N元素含量发生一定变化，这可能是因为水热反应开始时一部分N会进入液相，随着反应条件的改变，生物质所含的蛋白质发生美拉德反应生成杂环氮氧化物，缩合反应生成N芳香杂环[31]，从而使得N元素表现为先减小后增加的趋势。