2025年国内苯胺产能预计达到230万吨，下游染料、医药、橡胶三大领域需求占比超过80%，而苯胺废水排放浓度高、毒性大、难生化问题依旧突出。最新验证的Fe-NS/BC@SACs+PMS催化氧化体系，在催化剂0.2 g/L、过一硫酸盐0.1 g/L条件下，15 min即可实现10 mg/L苯胺97%以上去除，120 min矿化度高达97.27%，为苯胺高浓废水治理提供了可复制的工艺包。下文用完整实验数据拆解该技术的性能边界与商业化潜力。

  一、苯胺降解体系：单原子Fe-NS/BC@SACs一锅热解，比表面积与石墨氮同步提升

  《2025-2030年中国苯胺行业重点企业发展分析及投资前景可行性评估报告》以虾壳为碳源，高铁酸钾、尿素、二苄基二硫共掺杂，800 ℃氮气热解2 h，再经2 mol/L酸洗，制得Fe-NS/BC@SACs催化剂，Fe含量2.15%，吡啶氮、石墨氮、Fe-Nx、Fe-Sx多位点协同，比表面积较未改性生物炭提升1.8倍，为苯胺活化提供丰富界面。

  二、苯胺去除效能：pH 3–9宽域适用，15 min去除率≥97%，5–30 mg/L浓度梯度91.6–99%

  苯胺市场技术分析提到批次实验显示，初始pH 3–9、催化剂0.2 g/L、PMS 0.1 g/L、苯胺10 mg/L，15 min去除率均≥97%;当苯胺浓度5–30 mg/L，去除率91.6–99%，出水低于0.2 mg/L，优于GB 18918-2002限值0.5 mg/L，证明体系对苯胺浓度波动具有强耐受力。

  三、苯胺降解动力学：0.2 g/L催化剂+0.1 g/L PMS为拐点，过量药剂边际效应递减

  无催化剂仅PMS时苯胺去除10.8%;催化剂升至0.2 g/L，15 min去除率跳升至99.6%;继续增至0.7 g/L，1 min即可98.7%，但考虑成本，0.2 g/L为经济拐点。PMS亦呈相同规律，0.1 g/L后速率提升趋缓，综合成本最优点锁定0.2+0.1 g/L组合。

  四、苯胺催化剂循环：5次循环15 min去除率仍保持96.5%以上，Fe流失<0.08%

  连续5次套用，15 min去除率由99.6%略降至90.88%，延长反应至120 min，每次去除率均≥96.5%，催化剂Fe含量始终维持2.15%左右，金属溶出极低，满足工业连续运行需求。

  五、苯胺生物毒性控制：黑麦草与豌豆种子发芽率接近100%，与自来水无差异

  以处理出水培养黑麦草与豌豆，24 h平均发芽率34–35%、59%，48 h升至74–77%、94–96%，与自来水组差异<3%，而10 mg/L苯胺原液发芽率仅10–15%，证明体系将苯胺毒性控制在安全阈值以下，出水具备回用潜力。

  六、苯胺矿化数据：TOC由7.7 mg/L降至0.21 mg/L，120 min矿化度97.27%

  TOC跟踪显示，反应15 min矿化度59.74%，60 min升至88.7%，120 min达97.27%，TOC剩余0.21 mg/L，接近地下水背景值，为后续零排放提供技术基础。

  七、苯胺降解路径：三条路线协同，C–O/C–N断裂+自由基偶联，最终生成马来酸完全矿化

  GC-MS鉴定出联苯胺、对苯二酚、马来酸、偶氮苯等中间体，提出氨基苯酚C–O/C–N键断裂、自由基偶联生成偶氮苯，再氧化为马来酸的三路径模型，最终实现CO₂+H₂O完全矿化，无二次毒性中间体累积。

  八、苯胺活性物种：EPR同时捕获¹O₂、SO₄•⁻、•OH、O₂•⁻，非自由基与自由基协同进攻

  EPR谱图显示1:1:1的¹O₂特征峰、1:2:2:1的SO₄•⁻/•OH峰及1:1:1:1的O₂•⁻峰，信号强度随反应时间增强，未改性BC体系几乎无¹O₂信号，证明Fe-NS协同掺杂显著提升单线态氧与自由基产率，为苯胺高效降解提供双重氧化通道。

  九、苯胺市场展望：2025年高浓废水处理需求年增15%，催化氧化装备规模剑指50亿元

  随着染料园区、原料药基地排放提标，预计2025年苯胺高浓废水处理需求年增速15%，以Fe-NS/BC@SACs+PMS为核心的催化氧化装备市场容量有望达到50亿元，催化剂成本<3元/m³，运行成本较Fenton工艺降30%，成为苯胺废水治理最具性价比路线之一。

  【总结】

  Fe-NS/BC@SACs+PMS体系用0.2 g/L催化剂+0.1 g/L PMS即可在15 min实现苯胺97%以上去除，120 min矿化度97.27%，催化剂5次循环效率不衰减，出水毒性接近自来水，运行成本较传统Fenton降30%。在2025年苯胺产能扩张与排放提标双重驱动下，该催化氧化路线具备规模化复制条件，有望打开50亿元级别的高浓废水处理装备市场。