亚硝酸盐和氨通常在水中共存。因此，用于同时除去亚硝酸盐和氨的方法是非常重要的。这次我们通过活性炭混合锌铁氧体制成的催化剂，并通仪器测试合成活性炭的基本属性，与活性炭锌铁氧体物质起到光催化剂的作用，研究在紫外可见光照射下在厌氧条件下同时除去亚硝酸盐和氨的能力。
在光催化剂中，锌铁氧体由于自身特征被常用于光催化氧化有机污染物，减少二氧化碳，硝基芳族化合物，和氢气的产生。我们设计了光催化同时去除亚硝酸盐和氨，通过偶合锌铁氧体和活性炭形成的混合催化剂，它可以模拟厌氧条件下的脱氮过程，同时在紫外可见光照射下去除亚硝酸盐和氨，以及在有氧条件下的硝化过程以残留的氨。活性炭用于增强光催化活性，因为它可以吸附基质分子并促进光生电子空穴对的分离。
采用一步水热法。将制备的含有Zn(II)和Fe(III)的溶液加入到10mL活性炭水悬浮液中，然后，剧烈搅拌1小时。后，将活化剂缓慢滴加到活性炭混合的棕色悬浮液中，同时连续搅拌1.5小时。接着加入去离子水到悬浮液中增加总体积。将活性炭悬浮液转移到不锈钢高压釜中，将其密封并在180℃下加热8小时。然后，将其自然冷却至室温，取出并过滤，得到活性炭锌铁氧体沉淀物。用去离子水洗涤活性炭沉淀物三次以除去过量的活化剂和其他电解质。收集沉淀物并在真空室中在60℃下干燥24小时以进行表征和光催化测试。
混合材料的形态学观察
通过TEM观察分析了活性炭，锌铁氧体和活性炭锌铁氧体混合物的形态和结构特征。图1的A，B示出了活性炭的图像。图1C上清楚显示了锌铁氧体颗粒尺寸非常均匀，范围从6到9纳米，也与通过XRD测量的尺寸一致。活性光催化剂合成中连续搅拌的期间，Fe(III)和Zn(II)离子被吸附到活性炭材料的多孔结构，活性炭通过负载锌铁氧体而起到载体的作用，在高分辨率透射电子显微镜图像可发现锌铁氧体在活性炭内的分布。
图1：活性炭，锌铁氧体，活性炭锌铁氧体催化剂的HRTEM图像和TEM图像。
活性炭同时去除亚硝酸盐和氨
使用玻璃光反应器进行除去亚硝酸盐和氨的实验，如图2所示。高压汞灯(300W)被水流包围，保持25°C，放入含有亚硝态氮的250mL悬浮液中(50mg/L)，硝态氮(100mg/L)和1.5g/L活性炭锌铁氧体催化剂。将悬浮液的pH调节至9.5。将悬浮液用氮气鼓泡，在30分钟内磁力搅拌下除去溶解氧，进行光催化试验。取出溶液(3mL)以0.5小时的间隔测定亚硝酸盐，氨或硝酸盐的浓度。
