暨南大学朱明山团队WR｜综述：外场强化过硫酸盐活化的原理与应用

转 自：环境工程与科学

12月24日， 暨南大学朱明山教授团队 Water Research在线 发表了题为 “How to Enhance Persulfate Processes by External-Field Effects: From Fundamentals to Applications” 的综述论文，全面总结了外场如何强化过硫酸盐活化过程： （i） 阐明和比较不同外部场增强 PS-AOPs 之间的激活机制;（ii） 总结各种外部领域增强型 PS-AOP 的最新进展;（iii） 揭示外场效应增强的 PS-AOPs 的应用潜力;（iv） 对 PS-AOPs 的应用机会与挑战进行展望。

随着工业化的快速发展，污染物的组成变得复杂，对处理效率的要求越来越高。然而，用于水和土壤修复的物理和生物处理过程等传统方法无法满足不断提高的严格标准，因此高级氧化过程 （AOP） 盛行。AOP 中的氧化剂，包括臭氧 （O ₃ ）、高铁酸盐 （Fe(VI)）、高锰酸盐、氯、过氧化氢 （H ₂ O ₂ ）和过硫酸盐 （PS） 被激活以产生活性氧 （ROS） 以增强有机污染物的分解。在这些 AOP 中，PS-AOP 因其对染料、药物、杀虫剂、阻燃剂等难降解有机污染物的优异降解效率而引起了相当大的兴趣。PS 可以被激活以产生多种活性物质，包括主要物质 （SO ₄ ^•− 和 HO ^• ）和次级物质 （O ₂ ^•− , ¹ O ₂ 和 e），对污染物的降解其主要作用。与其他 AOP 相比 （基于 HO ^• 的Fenton 工艺和臭氧氧化），PS-AOP 具有更强的氧化还原电位、更长的半衰期、更高的选择性、更全面的 pH 范围以及更易获得的储存和运输。

基于过硫酸盐的高级氧化过程 （PS-AOP） 被认为是降解污染物的有效技术，而生成活性氧 （ROS） 的有效活化方法在 PS-AOP 中起着至关重要的作用。然而，内部电场介导的激活方法，如引入化学品和材料，通常受到其内在特性的限制。相反，外场的引入可以提供额外的能量，从外部显着增强 PS 活化性能，作为促进 O-O 键裂解的额外动力，从而提高 ROS 的生成效率。 本文从基本原理到应用，全面概述了外部场增强型 PS-AOPs。 具体来说，总结了不同外场下的 激活机制 、 最新进展 及其 影响因素 ，以及外场增强型 PS-AOPs 的潜在 实际应用 。总结了未来研究的机会与挑战。因此，本文有望对外场增强型 PS-AOPs 进行系统概述，为通过合理利用外场提高 PS-AOPs 的催化效率提供新的方向。

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