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“珞珈资源环境讲坛”第三十五讲:活化过硫酸盐体系处理水中难降解有机污染物的能效及机理研究
发布时间:2019-06-10 14:28:03     发布者:梅菲     浏览次数:


2019年5月23日下午四点半,“珞珈资源环境讲坛”第三十五讲在学院220学术报告厅举办,林恒老师以“活化过硫酸盐体系处理水中难降解有机污染物的能效及机理研究”为题为大家带来一场精彩的讲座,与大家分享了活化过硫酸盐降解有机污染物过程中的相关知识。

如今水污染的形势严峻,尤其是有机污染物,有毒且难降解。高级氧化技术是常用于水中难降解有机污染物的处理,近年来,基于活化过硫酸盐的高级氧化技术受到了广泛关注。这次报告,林老师结合汇报人及其团队的研究成果,为我们介绍了研究不同活化过硫酸盐体系中目标污染物降解的能效及机理。

首先,林老师介绍了高级氧化技术广泛使用的反应原理Fenton反应,但是该反应中二价铁离子易氧化,有关学者加入了电场形成“电-Fenton”体系有效解决该问题。但是,该反应中,过氧化氢不稳定不易储存,于是就有了活化过硫酸盐(PS)体系的应用,同样的加入电场形成“电-PS体系”,阴极还原反应促进催化剂表面低价态金数的再生,从而不断活化PS生成活性自由基。

接着,林老师为我们介绍了他们团队对于电-过硫酸盐体系的研究过程。由于二价铁的易氧化性,尝试使用“电-三价铁-PS体系”对氯贝酸进行降解实验,通过表征分析发现,三价铁在阴极会被还原为二价铁发挥作用。但是,金属催化剂易溶出,可能会造成水体的二次污染,所以他们又进行铁氧化物固体氧化剂、双金属氧化剂进行实验,发现效果也很不错。林老师又指出,以上的催化降解过程都需要电场,能耗大,基于废物利用和减少耗能的想法,他们使用了废电池中的氧化物进行实验,实验结果表明这样是可行的,并且由于自然湖水可以缓冲稳定PH,该方式在自然水域中的效果更好,应用前景佳。

之后,由于金属催化剂必然会产生金属离子的溶出,林老师的团队尝试建立“非金属催化剂活化过硫酸盐体系”,同样基于废物利用的想法,他们使用了锯末灼烧提取生物炭作为催化剂,并且排出了生物炭吸附了有机污染物的可能,发现有机污染物很好地被降解,同样的在自然水中和在实验室蒸馏水中的催化效果一样,因此具有很大的应用前景。

最后,林老师总结,电-过硫酸盐体系实现了低价金属离子的循环利用,解决了金属离子活化过硫酸盐体系中金属离子投加量过多及形成污泥的缺陷;以废旧电池为原料制备铁氧体催化剂用于活化过硫酸盐体系不仅能有效降解水中的有机污染物,且能为废旧锌锰碱性电池的资源化回收利用提供思路;非金属催化剂生物炭用于活化过硫酸盐体系不仅能高效降解水中的有机污染物,且能避免金属催化剂使用过程中带来的金属离子溶出。

 

文本:敖开颜

摄影:任经纬

 

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