过硫酸盐活化方法研究进展

综述了国内外过硫酸盐活化方法的研究进展,分析了物理活化方法、化学活化方法、联合活化方法产生氧化性自由基的机理,总结了不同活化方法的优缺点和常见应用场景以及利用活化的过硫酸盐降解有机污染物的研究现状。在分析总结过硫酸盐活化方法存在问题的基础上,提出过硫酸盐活化方法的进一步研究设想,以期为过硫酸盐修复实际污染土壤提供技术支撑。

过硫酸盐活化高级氧化新技术

过硫酸盐在热、光、过渡金属催化等条件激活下产生强氧化性的硫酸根自由基.SO4-。基于.SO4-的过硫酸盐活化"高级氧化技术"在环境污染治理领域的应用,是刚刚发展起来的崭新的研究方向,具有广阔的应用前景。本文在分析其基本原理的基础上,综述了过硫酸盐活化技术在国内外土壤地下水有机污染原位修复、难降解有机废水处理等环境污染治理方面的研究进展,并就存在问题进行了研究展望。

过硫酸盐活化高级氧化技术在污水处理中的应用

过硫酸盐氧化技术通过作用过程中产生过硫酸根自由基SO4^-·进攻有机污染物,主要用于高浓度、难降解有机污染的处理,是一种新兴的高级氧化技术,其氧化电位（E0=2.5-3.1 V）比广泛研究的强氧化羟基自由基OH^-·（E0=1.8-2.7 V）更强。针对目前常用的光、热、过渡金属3种过硫酸盐活化方式,分析了国内外污水处理特点及其应用进展,并指出未来过硫酸盐活化技术的主要研究方向及其技术改进需求。

过硫酸盐活化技术去除水中有机污染物的研究进展

过硫酸盐活化技术通过催化剂来活化S2O82-产生硫酸自由基,硫酸自由基能够降解水中大多数有机物,在水处理方面的前景十分广阔.文章主要介绍了国内外人员在过硫酸盐活化技术及其对水中有机物降解效果上的研究进展,主要介绍均相催化剂、非均相催化剂以及技术耦合型活化过硫酸盐技术.最后总结出过硫酸盐技术的优缺点及其未来的发展方向.

过硫酸盐活化技术的研究进展

阐述了国内外活化过硫酸盐的技术如过渡金属活化、热活化、紫外光活化、活性炭活化的研究进展,简述了新型的碳纳米管活化、复合活化方式,并提出了过硫酸盐活化技术存在的问题和该技术的发展方向。

煤基炭膜耦合过硫酸盐活化去除水体中的甲基橙

针对染料废水对环境造成污染的问题,提出采用煤基炭膜耦合活化过硫酸盐氧化技术处理染料废水。通过现代表征分析技术对煤基炭膜的形貌、结构和元素组成等进行表征和分析,以甲基橙(MO)为目标污染物研究系统的水处理性能,考察过硫酸钾(PDS)质量浓度、流速、pH值、阴离子和不同水质等因素对MO去除效果的影响。结果表明,在甲基橙质量浓度为10 mg·L^(-1)、流速为0.5 mL·min^(-1)、PDS质量浓度为0.1 g·L^(-1)、pH值为6.70的条件下,该系统对水中MO的去除率高达100%,并且在阴离子干扰和不同水质背景下均表现出良好的MO去除效果。降解机理研究结果表明,自由基和非自由基氧化途径共同参与了体系中甲基橙的去除。

过硫酸盐活化高级氧化技术在污水处理中的运用探讨

在现代化的污水处理工作当中,能够运用的技术和方法有许多,其中过硫酸盐活化高级氧化技术,能够产生较好的应用效果。本文首先对过硫酸盐活化的基本特征,以及高级氧化技术所应用到的反应机理,进行了简单分析;随后,探究了当前我国污水处理工作中应用的基本技术,分析了污水处理工作现状;最后,提出了过硫酸盐活化高级氧化技术,在污水处理工作中的应用,希望能为该领域关注者提供有益参考。

餐厨基生物炭材料在过硫酸盐活化技术中的研究进展

随着国家对生活垃圾分类与减量化、无害化及资源化的大力推广,如何针对我国餐厨垃圾的特点进行有效回收与再利用也成为了行业内的热点问题。然而,我国的垃圾分类尚还处于起步与试运行阶段,大部分地区还未开始尝试从源头对餐厨垃圾进行分类筛选,因此导致餐厨垃圾的剩余价值无法充分体现。近年来,生物炭材料在过硫酸盐高级氧化技术领域展现出非凡的潜力,而在对已证明具有良好催化效果的生物炭材料中,有许多来源于日常生活中的餐厨垃圾。在垃圾分类大背景下这类材料在水处理与资源循环领域具有非凡潜力,可以为促进我国餐厨垃圾分类与资源回收利用提供进一步的参考。

过硫酸盐活化技术在四环素类抗生素降解中的应用进展

四环素类抗生素(TCs)的广泛应用导致其在水体及土壤环境中大量残留,严重破坏水体生态平衡,危害人体健康.近年来,基于硫酸根自由基的活化过硫酸盐高级氧化技术具有效率高、速度快、反应彻底且作用条件温和等优点,已被广泛应用于处理废水中各类有机污染物的研究.本文综述了近几年来国内外利用紫外光、热、超声波、电活化、过渡金属、炭材料、负载金属催化剂活化以及联合活化技术在过一硫酸盐和过二硫酸盐氧化降解TCs中的研究与应用现状,并围绕催化剂的制备及特点、活化过硫酸盐的内在机制、自由基及非自由基产生途径、TCs的降解效果及降解途径等方面展开阐述.最后指出了该技术目前面临的问题及未来的发展方向,以期为过硫酸盐活化技术在抗生素废水处理中的进一步推广和应用提供参考.

过硫酸盐活化技术在有机污染土壤修复中的研究进展

常用的过硫酸盐活化方式有热活化、过渡金属活化、碱活化、强氧化剂活化,为进一步提高活化效率或针对性解决修复过程中其他挑战,活化体系中可引入络合剂、表面活性剂,或同时加入两种不同的活化剂,并干预反应环境条件。活化剂的添加量存在一个最优配比,超过或低于此添加配比可能降低有机污染降解效率。过硫酸盐活化体系同时也会与土壤地球化学产生相互影响,一方面过硫酸盐氧化可能导致重金属的析出,另一方面土壤环境中无机离子也可能促进或抑制氧化效率。此外过硫酸盐活化体系对环境和微生物的短期影响是存在的且不容忽视。

污水污泥水热炭活化过一硫酸盐对水热废水的降解特性和机理研究

水热炭化被认为是处理污水污泥的有效方法。然而,水热废水已成为制约该方法可持续发展的瓶颈。强氧化剂过一硫酸盐(PMS)很容易通过光、电、过渡金属和碳材料等方式被激活,产生SO4∙−自由基,有效处理废水中有机污染物。因此,通过水热炭化的方式制备了污泥水热炭,探究了污泥水热炭激活PMS降解水热废水的可行性,考察了水热炭化温度、水热废水初始pH和降解时间对水热废水中可溶性化学需氧量(SCOD)降解效率的影响。结果表明,HC200活化PMS降解PW160效果最好。降解时间为15分钟时,最大SCOD降解效率达到了38.1%。但水热废水初始pH对SCOD降解影响不明显。HC200可以在相对较宽的pH范围(3~9)内有效降解SCOD。水热炭脱灰实验结果表明,水热炭中铁元素会影响PMS激活。脱灰水热炭降解前后XPS分析表明,C = O官能团是活化PMS的主要官能团。因此,水热炭通过两个途径激活PMS:(1) HC200含氧官能团(C = O)活化PMS;(2) HC200中铁元素激活PMS,从而促进SCOD降解。

活化过硫酸盐技术处理医疗废水研究进展

医疗废水具有传染性、感染性、污染性、毒性和难降解性的特点。活化过硫酸盐高级氧化技术因其较高的氧化还原电位(2.5~3.1 V)、更长的半衰期(30~40μs)、挥发性小、运输和存储方便等优点,逐渐成为专家学者的研究热点。本文从不同活化方式角度综述了过硫酸盐高级氧化技术处理医疗废水的研究进展,旨在为未来医疗废水处理提供研究方向。

固定化Cu_(2)O活化过硫酸盐降解水中4-氯酚

为解决活化过硫酸盐催化剂回收困难和自由基氧化导致重金属大量溶出等问题,文章设计并制备了固定化Cu_(2)O过渡金属材料,通过活化过硫酸盐(PMS)的非自由基路径,降解水中的4-氯酚(4-CP)。在120 min反应时间里,PMS投加量为2.0 mmol/L时,Cu_(2)O/PMS体系对10 mg/L 4-CP的降解效率为95.0%,矿化效率为53.1%。PMS投加量影响有机污染物降解速率,PMS在2.0~6.0 mmol/L时,增加PMS可以提高反应速率。机制研究表明,非自由基反应路径主要通过Cu_(2)O表面的Cu(I)与PMS形成表面复合物降解有机污染物,实现对水中4-CP的有效去除,并且有效抑制了铜离子的大量溶出,为过硫酸盐活化降解水中污染物提供了新思路。

氮掺杂生物炭(N/BC)活化过硫酸盐机理研究

高温煅烧生物炭(BC)和三聚氰胺的混合物制备了氮掺杂生物炭(N/BC),采用拉曼、XPS、SEM、FTIR等方法对样品进行了系统的表征分析。通过活化过二硫酸钠(PDS)降解染料溴甲酚绿探讨了材料的催化性能。研究发现N掺杂可以显著提高BC的活化性能;N/BC10的催化性能相对于BC和N/BC0分别提高了82和31倍;ESR测试和猝灭实验证实体系主要的活性物质为单线态氧(^(1)O_(2)),在反应体系中没有产生硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和羟基自由基(·OH)。

掺氮碳量子点光辅助活化过硫酸盐降解四环素的研究

制备了掺氮碳量子点(N-CQDs),进行了表征分析;探究其光辅助活化过硫酸盐(PMS)降解水中四环素(TC)的降解效果,探索了光照、催化剂投加量、氧化剂投加量、初始质量浓度、无机阴离子等因素对TC降解效果的影响。结果表明,在光照条件下,催化剂投加量为0.1 g/L,PMS投加量为0.3 g/L,TC初始质量浓度为20 mg/L时,TC的降解效果达到最佳,降解率为91%。通过自由基捕获实验得出,溶液中存在SO_(4)^(·-)、·OH、^(1)O_(2)和O_(2)^(·-),而^(1)O_(2)和O_(2)^(·-)为主要活性物种;N-CQDs活化PMS体系对TC外各类有机污染物同样有较好的去除效果;初步探究了海绵负载N-CQDs活化PMS降解TC的可能性,结果表明耐高温纳米海绵的负载稳定性更好,N-CQDs搭载更稳定。

CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)活化过一硫酸盐降解盐酸四环素的研究

针对四环素类抗生素污染物在水中不断累积,对人体健康和生态环境造成严重危害这一问题,本研究制备了CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)新型复合材料,并将其作为高效过一硫酸盐(PMS)活化剂,用于降解水体中的盐酸四环素(TCH)。降解结果表明CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)-PMS体系具有突出的TCH去除效率,反应40 min后,去除率可达92.7%,远高于单一催化剂-PMS体系。影响因素实验结果显示,CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)-PMS降解体系具有广泛的pH适用性,并且在各种阴离子的存在下仍能保持较高的降解活性。此外,CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)-PMS降解体系具有良好的稳定性和可重复利用性,在5次循环后仍保持较高的催化活性和TCH降解率。机理分析表明CoFe_(2)O_(4)/MnO_(2)复合材料在催化PMS降解TCH的过程中,存在Co^(2+)/Co^(3+)、Fe^(3+)/Fe^(2+)和Mn^(3+)/Mn^(4+)的价态循环并参与电子转移过程,从而使得活化过程中SO_(4)^(-)·和·OH被充分释放,并通过一系列典型的链式反应高效降解TCH。

热活化过硫酸盐高级氧化机理研究及其在造纸废水深度处理中的应用

本研究主要探究了热活化过硫酸盐(TAP)氧化法对造纸废水处理的可行性。首先研究温度和初始Na_(2)S_(2)O_(8)浓度对TAP体系的影响得出最优体系;接着讨论无机阳离子和阴离子的存在对TAP体系的影响;随后深入分析TAP体系的氧化机理以及污染物可能的降解途径;最后将TAP体系用于处理实际造纸废水。结果表明,在温度70℃和Na_(2)S_(2)O_(8)摩尔浓度16 mmol/L的优化条件下,模拟有机造纸废水的COD_(Cr)在360 min内降解率达84.2%。而基于SO_(4)^(-)·自由基的TAP体系受无机离子影响较小。另外,TAP体系中主要活性物质是·OH和SO_(4)^(-)·自由基,二者在模拟有机污染物的降解中发挥着主要作用。此外,其他活性自由基在污染物的降解过程中起到辅助作用,如·O_(2)^(-)、^(1)O_(2)和有机自由基。通过推测可能的降解途径,模拟有机污染物转化为小分子化合物后,最终被矿化为CO_(2)和H_(2)O。将TAP体系应用于实际造纸废水的生化处理出水中,发现在70℃和酸性条件下,处理出水的COD_(Cr)和色度均达到GB 3544—2008排放标准。

铁活化过硫酸盐降解水中污染物的研究进展

综述了硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)的形成及SO_(4)^(-)·降解各类污染物的机制,重点综述了近年来国内外研究的几种常见铁基材料(零价铁、亚铁、含铁矿物)活化过硫酸盐(PS)的机制,探讨了各种铁基材料的优缺点与研究现状,对相应材料不足之处进行改进。最后,对铁基材料活化PS现存问题进行梳理,并对铁基材料活化过硫酸盐技术的发展进行了展望。

过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展

过硫酸盐活化产生的强氧化性硫酸根自由基SO4-.,在环境污染治理领域具有广阔的应用前景。首次详细综述了热、过渡金属离子、紫外光、碱性条件、零价金属Fe0等单一方法,以及双氧化剂、紫外光与过渡金属离子或双氧化剂、超声与热等复合方法活化过硫酸盐的国内外研究进展,并就活化方法与有机物结构及pH之间的关系、SO42-残留等问题进行了阐述。最后,在本课题组研究成果的基础上针对其发展方向进行了展望。

对苯醌活化过硫酸盐降解罗丹明B的动力学特征及其影响因素

考察了对苯醌(HQ)活化过硫酸盐(PS)过程中降解罗丹明B(Rh B)的动力学特征及其影响因素.结果表明:HQ含量、p H值以及温度对活化PS降解Rh B的动力学过程和特征均产生不同程度的影响.在p H=4.6时,HQ能有效活化PS,显著促进其对罗明丹B的降解效能;随着体系中HQ含量的上升,Rh B的降解程度得到提升,反应速率常数k的值与体系中HQ含量之间呈线性相关.在HQ的活化作用下,PS降解Rh B反应的活化能由41.99k J/mol降低至13.90k J/mol,Rh B降解程度和反应速率均得到提升.当p H=4.6,HQ=0.1mmol/L以及PS=1.0mmol/L时,HQ活化PS的过程中罗丹明B降解率可高达90%以上,反应速率增加了106%.染料Rh B在充当表征活化PS效果试剂的同时,也积极参与了HQ活化PS过程,使得"HQ-Rh B-PS"耦合体系的氧化降解能力得到显著提升.