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不同类型催化剂活化过硫酸盐降解水中有机污染物的研究进展*

2021-11-05何修丹余家琳李学德侯吉妃

环境污染与防治 2021年10期
关键词:催化剂研究

何修丹 余家琳 陶 悦 李学德,2# 侯吉妃,2

(1.安徽农业大学资源与环境学院,安徽 合肥 230036;2.农业农村部合肥农业环境科学观测实验站,安徽 合肥 230036)

1 均相催化剂

(1)

(2)

由此可见,对于过渡金属阳离子催化的PS反应,主要依赖于Mn+/M(n+1)+离子对的循环。然而,通常在PS存在的环境中,M(n+1)+的还原速率远远低于Mn+的氧化速率[19]。为了维持PS对有机污染物的高去除率,需要持续投加Mn+,必然会导致水体的二次污染。因此,过渡金属离子活化PS的关键是将高价态过渡金属离子高效、持续地还原为低价态[20-21]。CHI等[22]在研究Cu2+活化PMS降解NPX时发现,Cu2+/PMS在5 min内对NPX的去除率仅为6.9%;在该体系中加入羟胺(HAm)能够显著促进NPX的降解,NPX在5 min的去除率可以达到91.6%,主要是因为HAm作为一种强还原剂,能够促进Cu2+向Cu+的转化,进而有利于Cu+持续活化PMS。此外,已有研究表明小分子有机酸(如醋酸、甲酸)、小分子有机盐等还原剂的加入也可以促进PS均相体系中高价态M(n+1)+向低价态Mn+的转化,从而提高PS的催化效率[23]。不同金属离子对PMS和PDS的催化活性不同,主要是金属离子的氧化还原电位及PMS和PDS分子结构的不同导致的[24]。

均相催化剂虽可高效地活化PS,但在反应体系中不易分离和回收,及存在许多不希望发生的副反应,增加了反应成本[1]6。此外,对于金属离子均相催化剂,还存在着金属元素流失而导致的二次污染问题,可能会威胁到环境安全和人体健康[29]223。

2 非均相催化剂

PS非均相催化剂能够克服均相催化剂存在的问题,成为近年来SR-AOPs研究中的热点[30],非均相催化剂已在多种有机污染物,如抗生素、染料、内分泌干扰物的去除中得到广泛研究[18]2,[31-32]。……

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