非均相化學(xué)氧化污水處理新技術(shù)問世

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校環(huán)境科學(xué)與工程系俞漢青教授課題組與國外同行合作，揭示了非均相催化過硫酸鹽氧化體系中普遍存在一種占主導(dǎo)的直接氧化轉(zhuǎn)移過程(DOTP)，并將該過程發(fā)展成為一種新的水處理技術(shù)。相關(guān)研究結(jié)果日前發(fā)表于《自然通訊》上。

非均相催化過硫酸鹽氧化技術(shù)作為一種新興的化學(xué)氧化技術(shù)近年來發(fā)展迅速。前期的研究表明該技術(shù)體系中有機物污染物的去除過程主要是高級氧化過程(AOP)。這些體系中普遍存在電子當(dāng)量不守恒的現(xiàn)象，即污染物礦化給出的電子總量遠(yuǎn)大于氧化劑所能接受的數(shù)量。

基于此，研究人員對這些體系進行了系統(tǒng)且深入的研究，從源頭上揭示了在這些體系中實際占主導(dǎo)的是一種本質(zhì)上與AOP不同的直接氧化轉(zhuǎn)移過程(DOTP)。在DOTP中，污染物和氧化劑在非均相催化劑表面發(fā)生2電子的直接氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生的污染物中間體被催化劑表面穩(wěn)定化，并自發(fā)進行表面聚合反應(yīng)或表面偶聯(lián)反應(yīng)，形成的產(chǎn)物富集在催化劑表面，從而實現(xiàn)水中污染物的有效去除。

這項研究成果闡明了反應(yīng)過程中非均相催化劑表面的活化、穩(wěn)定和富集三大功能，揭示了DOTP氧化劑消耗量小、污染物富集容量大、且不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物等優(yōu)點，并展現(xiàn)了DOTP作為一種新的水污染控制技術(shù)用于實際廢水處理的可行性。

(中國科大供圖)

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