电活化过硫酸盐处理水中有机污染物研究进展

概述了过硫酸盐降解有机污染物的研究情况,深入阐述了电活化过硫酸盐的机理,详细介绍了电活化过硫酸盐处理有机污染物研究中电极材料、pH、过硫酸盐浓度、电流密度等因素对去污性能的影响,分析总结了电活化过硫酸盐处理有机污染物目前存在的问题,并对未来发展趋势作以展望,以期为电活化过硫酸盐处理有机污染物在实际中的规模化应用提供理论支持。     

过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究进展

基于硫酸根自由基（sulfate radical,SO₄ ^-·）氧化原理的活化过硫酸盐（persulfate,PS）氧化法是近年来高级氧化工艺（advanced oxidation process,AOP）的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前,学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件（如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等）的不同,会产生不同的自由基参与氧化反应,对降解结果也会产生不同程度的影响。本文根据相关自由基氧化机理,从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面,分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作,指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足,并就未来的发展进行了展望,以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。     

基于碳基催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展

碳基催化剂作为一种绿色催化材料,可以有效防止有毒金属离子的浸出和二次污染。本文首先对碳基催化剂活化过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物存在的三种反应机制进行了具体的阐述,对自由基机制和非自由基机制的优缺点进行了对比和讨论,对使用不同碳基材料（包括活性炭、石墨烯、碳纳米管、中孔炭、纳米金刚石、生物炭）作为催化剂活化过二硫酸盐降解有机污染物的研究进展进行了梳理,比较了不同碳基催化剂对有机污染物的选择性和降解效果,并对各种碳基材料存在的问题进行了总结;然后探讨了碳基催化剂掺杂改性对催化活性的影响及其机理,针对碳基催化剂存在稳定性和重复利用性差的问题介绍了几种碳催化剂再生方法,最后对碳催化剂用于活化PDS降解实际有机废水的前景做出了展望。     

超声活化过硫酸盐降解废水中有机污染物的研究进展

综述了超声活化过硫酸盐处理技术简要的工作原理,对有机污染物的处理效果以及其在污水处理中的应用情况。随着社会经济的发展,水环境污染日益恶化,活化过硫酸盐在有机废水的处理中具有良好的效果,因此近年来引起了广泛的关注。在各种活化技术中,超声活化作为一种新兴的方法,近年来受到越来越多的关注。但其仍存在一定的不足之处,提出了未来应加强研究该工艺的作用机理,增加对反应中间产物生物有效性的分析以及加大其在实际中应用的建议。     

活化过硫酸盐处理有机废水的研究进展

随着环境污染日益严重,活化过硫酸盐高级氧化技术在水处理领域备受关注。活化过硫酸盐高级氧化技术可产生选择性更高,半衰期更长的硫酸根自由基(SO₄^-·),被广泛应用于有机废水的处理中。综述了过渡金属活化、热处理、UV、炭材料、电活化等过硫酸盐常规及新型活化工艺在处理有机废水中的最新研究进展,汇总了活化过硫酸盐去除微量有机污染物在水处理中的应用现状以及存在问题,以期为活化过硫酸盐技术在未来的应用提供参考。     

零价铁/过硫酸盐体系降解有机污染物的研究进展

零价铁/过硫酸盐体系能效地去除许多难降解有机污染物。分析了零价铁/过硫酸盐体系的作用机理,总结了零价铁/过硫酸盐体系处理有机污染物的研究进展,并讨论了对该反应有较大影响的几种因素。最后,针对目前的研究状况,结合实际需要,提出了今后需要关注的研究方向。     

电化学活化过硫酸盐降解有机污染物的应用进展

高效的过硫酸盐活化技术是过硫酸盐高级氧化技术应用的关键。电化学活化过硫酸盐是一种新型、绿色、高效的过硫酸盐活化技术,而电极材料是影响电活化效率重要的因素之一。本文简述了电活化过硫酸盐的机理,综述了典型金属电极、金属氧化物电极和碳材料电极电活化过硫酸盐降解有机污染物的应用,并分析了不同电极材料存在的问题。     

铁基材料活化过硫酸盐降解污染物的研究进展

随着高级氧化技术方法的不断创新,越来越多的新型高级氧化技术被应用于处理难降解有机污染物。目前,利用铁基材料活化过硫酸盐的高级氧化技术受到广泛关注。本文重点综述了近几年各种常见铁基材料活化过硫酸盐在不同实验条件下的应用实例与进展,对铁基材料活化过硫酸盐在实际应用中可能面临的挑战和问题进行总结,并对该领域的发展趋势进行了展望,期望为拓展铁基材料在环保领域的应用提供参考。     

活化过硫酸盐氧化法修复有机污染土壤的研究进展

过硫酸盐在不同活化因子的作用下可产生具有强氧化性的硫酸根自由基（SO₄^-·）,能氧化分解众多的有机化合物,同时因其具有的氧化能力强、反应速度快及应用范围广等特点,近年来在环境污染治理领域备受关注。本文在对活化过硫酸盐氧化机理分析的基础上,综述了国内外利用过渡金属离子、氧化剂、热、强碱及联合活化等多种方式活化过硫酸盐修复有机物污染土壤的研究现状,并对活化过硫酸盐修复污染土壤的影响因素如氧化剂的添加量及添加方式、初始pH和反应时间进行了综述。此外,对活化过硫酸盐氧化法与电动修复、微生物修复、表面活性剂洗脱、固化稳定化等技术在土壤修复中的联合应用同样进行了的阐述。最后提出了活化过硫酸盐应用于土壤修复领域存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

ZIFs及其衍生材料活化过硫酸盐降解有机污染物的应用进展

近年来,基于过硫酸盐的高级氧化技术具有效率高、应用范围广的特点而广泛应用在水处理领域。沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)因比表面积大、孔径均匀且可调控、结构可设计等特性,备受研究者青睐。尤其是在活化过硫酸盐降解水体中难降解有机物的应用日渐成熟,成为MOFs的研究热点。本文阐述了ZIFs材料催化降解水中有机污染物的作用机制,综述了ZIFs及其衍生材料在活化过硫酸盐降解各类水中有机污染物的应用进展。     

联合活化过硫酸盐及其去除污水中污染物研究进展

过硫酸盐(Persulfate,PS)高级氧化工艺是去除污水中污染物的有效方法。该工艺以PS为氧化剂,将其活化后对污染物进行氧化降解。PS的不同活化方式相互联合具有协同作用,表现出超越单一活化简单加和的污染物去除效果。综述了PS的活化方式,阐述了包括过渡金属之间联合活化、非金属与过渡金属联合活化、非金属之间联合活化在内的不同类别联合活化的活化机理,讨论了联合活化PS在去除微量有机污染物中的应用现状,并对联合活化PS技术的发展前景进行展望。     

铁基生物炭活化过硫酸盐处理有机废水的研究进展

环境中富集的各种有机污染物对生态系统和人体健康存在较大威胁。近年来,基于过硫酸盐（PS）的高级氧化技术（AOPs）因操作简单、成本较低且氧化还原能力强,在高效降解有机污染物方面展现出巨大潜力。铁基生物炭（Fe-biochar）由于具有吸附和催化的双重优势,在活化PS降解有机污染物领域得到了广泛应用。简述了Febiochar复合材料的制备方法,介绍了Fe-biochar活化PS过程的影响因素,分析了污染物降解过程中存在的反应机制。Fe-biochar不仅可以通过吸附作用去除污染物,还可以通过高效的电子转移来介导Fe-biochar/PS体系中自由基途径和非自由基途径对污染物进行降解。同时,对Fe-biochar的重复利用性和稳定性进行了讨论,提出了几种Fe-biochar高效再生的方法。最后对Fe-biochar用于活化PS降解有机污染物的实际应用进行了展望,以期为难降解有机污染物处理及生物质高值化利用提供参考。     

活化过硫酸盐氧化法降解酚类污染物的研究进展

活化过硫酸盐氧化法因具有经济、高效、环保、安全稳定等优势,近年来在酚类污染物的降解中备受关注。目前活化过硫酸盐降解酚类污染物的方法主要包含外加能量活化和外加催化剂活化两大类。其中单一的热活化、光活化、超声活化、电化学活化、等离子体活化等外加能量活化过程能量消耗较大,且对酚类污染物不易达到满意的降解效果。过渡金属活化和碳质材料活化等外加催化剂活化方式,由于环境污染小、操作成本低、降解率高等优点,越来越受到科研工作者的重视。为了提高对酚类污染物的降解率,不同的过硫酸盐活化方式不断融合,逐渐形成多种耦合活化方式,例如,碳质材料与过渡金属的耦合活化、电化学与过渡金属催化剂的耦合活化以及光与外加催化剂的耦合活化等。本文论述了活化过硫酸盐氧化法降解酚类污染物的研究进展,概述了活化过硫酸盐的影响因素,分析了活化过硫酸盐降解酚类污染物存在的问题,展望了活化过硫酸盐降解酚类污染物的发展方向。     

单原子材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

单原子催化剂(SACs)因其独特的物理结构和化学性质而备受关注,特别是在催化领域。最近,SACs已被广泛用于活化过硫酸盐降解水中有机污染物。简要介绍了SACs的合成策略,分析了SACs在过硫酸盐活化方面的新进展和发展趋势,重点介绍了SACs在活化过硫酸盐降解水中有机污染物中的一系列应用。同时总结了SACs在高级氧化领域的优势,提出了SACs在高级氧化领域面临的机遇和挑战以及未来的发展方向。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

不同电极活化过硫酸盐处理污染物的研究进展

近些年来活化过硫酸盐在处理水体有机污染物方面得到广泛应用。电化学活化过硫酸盐是一种新型、高效、环境友好且具有良好前景的活化方式。该活化方式能够使目标污染物得到有效降解,而且对pH的适应范围很广。电极材料是影响电化学活化最重要的因素之一。综述了金属电极、金属氧化物电极和碳材料电极在电活化过硫酸盐降解水中有机污染物方面的应用,并讨论了不同电极的活化机理。最后总结了不同材料电极在应用中存在的一些问题,并提出了未来的发展方向。     

铁炭活化过硫酸盐降解碱性高浓度有机废液

采用零价铁与活性炭协同活化过硫酸盐处理碱性高浓度电镀槽有机废液。在原水COD≥10000 mg/L,pH为碱性的条件下,考察了过硫酸钠、零价铁与活性炭投加量以及反应时间、初始pH等因素对COD去除效果的影响,并通过正交实验确定了降解最优条件。结果表明:在过硫酸钠投加量为22 g/L,零价铁投加量为4.8 g/L,活性炭投加量为1.2 g/L,初始pH为11,反应时间为3 h的最优条件下,COD去除率达86.40%,TOC、TP去除率分别为66.95%、96.50%。对COD的降解过程符合一级反应动力学方程。     

金属有机骨架及其衍生材料活化过硫酸盐在水处理中的

金属有机骨架材料（MOFs）具有以金属离子为中心的结构特征,因此利用MOFs及其衍生材料可构建非均相过硫酸盐催化氧化体系,该体系能耗低且高效,在水处理中具有良好的应用前景。本文综述了MOFs及其衍生材料活化过硫酸盐处理水中难降解有机污染物（包括有机染料、环境内分泌干扰物和抗生素）的研究现状,探讨了不同组成及结构的MOFs及MOFs衍生材料对催化降解水中有机污染物性能的影响,指出MOFs及其衍生材料的结构设计、合成策略、不饱和的金属活性位点以及反应体系中的活性物质等是体系催化降解能力的重要影响因素。最后总结了目前基于MOFs材料活化过硫酸盐作为一种新型的高级氧化技术在水处理应用研究中存在的问题,并提出新型高效联合活化体系的构建及活化作用机制深入的探索和完善是今后研究的重点。     

活化过硫酸盐技术的研究进展

活化过硫酸盐可产生具有强氧化能力的硫酸根自由基(SO4-·),SO4-·能够高效地氧化去除水中的污染物质,在环境污染治理领域有广阔的应用前景.主要介绍了国内外关于活化过硫酸盐的方法及其研究进展,包括热、过渡金属离子、光辐射、零价铁、活性炭、微波等单一方法,以及复合方法等,还介绍了SO4-·的鉴定方法.最后,分析了活化过硫酸盐高级氧化技术在目前应用中存在的问题以及今后的发展方向,以促进相关研究工作的发展.