过硫酸氢钾降解有机污染物过程中活性物种的形成及鉴定
2021-11-08范德锴张瑶
生物化工 2021年5期
范德锴,张瑶
(1.沈阳化工大学 环境与安全工程学院,辽宁沈阳 110142;2.曼彻斯特大学 工程学院 化学工程与分析科学系,英国曼彻斯特 M13 9PL)
随着经济的发展,各行业排放的污水逐渐更加复杂,且含有大量的有机污染物。高级氧化技术因能将水中的有机污染物矿化或氧化微污染物提高其可生化性而备受关注[1]。近年来,基于过硫酸氢钾(Peroxymonosulfate,PMS)的高级氧化技术因降解效果好、效率高且成本低的特点吸引了研究人员的关注[2]。
在基于PMS的高级氧化技术中,反应体系内存在的各类活性物种被认为是该过程中有机污染物降解效果显著的主要原因[3]。因此,深入探究PMS氧化降解微污染物过程中所产生的活性物种对于提高有机污染物的去除效率很有必要。为此,本文主要从PMS氧化降解有机污染物过程中的活性物种的形成和鉴定方式进行了阐述,说明PMS氧化体系中活性物种的研究现状,并对该领域未来的研究方向提出前瞻性展望。
1 基于PMS的氧化过程
过硫酸氢钾复合盐(国外商品名为Oxone)是由过硫酸氢钾(KHSO5)、硫酸氢钾(KHSO4)和硫酸钾(K2SO4)组成的一种复合物,其化学式为K2SO4·KHSO4·2KHSO5,主要活性成分为过硫酸氢钾。PMS是一种不对称氧化剂,在参与化学反应时,可以放出活性物种,氧化部分有机化合物[4]。
PMS虽具有一定的氧化性,但是与大多数污染物直接反应效果欠佳,因此常用活化后的PMS对有机污染物进行降解。PMS被活化后会产生的大量活性物种,如SO4·-、OH·、1O2等。其中,OH·电位可达1.8~2.7 V,而SO4·-在中性条件下电位达2.5~3.1 V,能迅速降解有机污染物并快速杀灭水中的微生物[5]。……
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