非均相Fenton催化剂催化机理及性能提升策略综述

非均相Fenton催化剂与过氧化氢反应可以产生高活性氧物种，具有对污染物降解速度快、催化剂易回收、适用pH范围广等优点，在去除有机污染物方面有广泛的应用前景。基于对以往研究的综合调查，综述了非均相Fenton催化剂在催化反应过程中涉及的主要机理，包括正负电中心类原电池机理、加速电子转移催化机理和氧空位作用机制，总结了近年来非均相Fenton工艺在动力学建模方面的最新研究，之后针对现有非均相Fenton催化体系中Fe²⁺生成速率低、过氧化氢利用率低、催化剂稳定性差等瓶颈问题，分别从掺杂元素、改变催化剂结构、引入外部能量3个方面总结了提升非均相Fenton催化剂催化性能的策略方法，最后，指出了未来非均相Fenton催化剂的研究方向。     

工业有机废水深度处理：非均相Fenton催化剂研究进展

在众多水处理技术中,Fenton法能产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）,被认为是处理水中难生物降解有机污染物的有效方法。但是,传统的均相Fenton技术存在响应pH范围窄、催化剂活性组分不易回收分离、产生的铁泥会造成二次污染等问题,而非均相Fenton技术则可有效克服上述缺陷并具有良好工业应用前景。本文评述了Fenton反应,尤其是非均相Fenton技术近年来的发展情况,主要综述了其反应机理、反应活性的影响因素以及非均相Fenton催化剂研究现状。重点结合构-效关系、合成方法与反应机制探讨了国内外铁基与非铁基金属催化剂与碳基催化剂的发展进程以及其对于难降解有机物的处理效果。并总结了双氧水利用率、催化剂稳定性、反应的控速环节对非均相Fenton催化剂体系应用的影响与限制,为进一步改进催化剂的设计与制备方法提供了思路。     

铁基金属有机骨架材料合成及在印染废水处理中的应用

针对铁基非均相催化Fenton反应矿化降解废水中有机污染物存在强酸溶液中Fe²⁺/Fe³⁺的过量浸出、长期耐久性差等问题，综述了铁基金属有机骨架材料(Fe-MOFs)的溶剂热法等常用合成方法，概括了其在废水处理中染料吸附、有机污染物降解、分子检测中的应用，并重点介绍Fe-MOFs作为可见光催化剂增强Fenton与类Fenton反应的降解有机污染物的应用。相关研究表明，Fe-MOFs是一种新型多孔无机-有机材料，能一定程度拓宽pH应用范围，具有大量的铁位点，是一种优良的Fenton催化剂。但因存在合成能耗高、稳定性差与污染物降解不彻底等问题，探索低能耗、安全环保的合成方法，合成催化活性和稳定性均衡的Fe-MOFs以提高降解率使废水中有机污染物完全矿化是Fe-MOFs的发展趋势。     

非均相Fenton催化降解酚类化合物的研究进展

非均相Fenton催化法是去除水中难降解有机污染物的一种重要高级氧化技术,近些年以其效率高、污染少、材料来源广泛而受到人们更多的重视。介绍了现今主要的非均相Fenton催化降解酚类化合物的催化剂研究进展,包括零价铁、Fe3O4、Fe2O3、以碳、黏土、柱撑黏土、沸石、介孔二氧化硅等为载体的催化剂。最后提出了三个非均相Fenton反应的研究方向。     

负载型Fenton催化剂处理有机废水的研究进展

近年来,采用Fenton反应高效处理废水中的有机物引起了广泛关注。传统Fenton反应存在产生铁泥和适用p H范围比较小等问题,目前的研究倾向于选择稳定的Fenton催化剂进行非均相反应。综述了近年来非均相Fenton催化剂的制备及应用情况,其载体主要包括碳基、分子筛、黏土等,并讨论了催化剂的活性、稳定性以及对有机物污染物的降解机理。     

变换催化剂的密度泛函理论研究进展

综述近年来采用密度泛函理论开发水煤气变换催化剂的研究进展,重点讨论采用密度泛函理论模拟催化吸附、反应机理、晶面择优、催化剂掺杂结构等方面的研究,为变换催化剂的设计开发提供理论依据。密度泛函理论如今已经成为量子化学领域应用最为广泛的计算方法,是今后开发、改良催化剂的重要手段。     

非均相类Fenton技术研究进展

综述了常见的非均相类Fenton优化技术,主要包括引入外场、改变非均相类Fenton催化剂种类及催化剂载体的选择三大方向。分析了优化后非均相类Fenton技术应用的优缺点,总结了其在某些特定的难降解、毒性大、成分复杂的工业废水处理上的应用状况。当前研究主要集中于深入探索非均相类Fenton技术对有机物的降解机理,进一步完善非均相类Fenton技术优化方案,以达到开发出低成本、高效能水处理技术的目的。     

非均相Fenton技术在废水处理中的应用进展

就非均相Fenton机理以及目前存在的不同类型的非均相Fenton催化剂及其在废水处理中的应用进行讨论。详细介绍了目前国内外对非均相Fenton机理的研究进展以及概述了矿石类、污泥基类、有机金属框架(MOFs)、多孔材料,其他金属类等不同类型的催化剂在废水处理中的应用。最后提出了非均相Fenton催化剂的未来研究重点,以期能使催化剂量化生产,并用于实际废水处理。     

金属柱撑黏土催化非均相Fenton技术的研究

金属柱撑黏土(PILC)能够在保证Fenton法对有机污染物的去除功效的同时,较好地克服Fenton法催化剂易流失、适用pH范围小等缺点.介绍了金属柱撑黏土制备的新进展,总结了柱撑黏土单独催化或与紫外等技术联合催化非均相Fenton反应降解水体有机污染物的研究成果,分析了柱撑黏土催化非均相Fenton反应的机理.针对目前研究仍然存在的问题,结合实际应用的需求,提出了今后工作中一些值得关注的方向.     

非均相催化臭氧化水中药物与个人护理品研究进展

药物和个人护理用品（PPCPs）是一类新兴的有机污染物，与常见的污染物相比，在水环境中浓度很低但化学结构复杂，种类多，性质差异大，具有毒性，常规处理技术很难完全去除。非均相催化臭氧化技术的固相催化剂可回收重复利用，二次污染少，目前此处理技术在PPCPs领域的研究已经非常广泛。文章详细描述了非均相催化臭氧化技术降解PPCPs时常遵循的表面反应机理、自由基反应机理、协同反应机理，进一步阐释了自由基反应机理中的4种途径，简要介绍了催化剂等因素对PPCPs降解的影响，归纳总结了非均相催化臭氧化在PPCPs治理领域的应用进展，提出了现今非均相催化臭氧化技术存在的问题，最后展望了非均相催化臭氧化技术的未来研究方向及应用前景。