钴系催化剂活化过硫酸盐的高级氧化技术

过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展褚宏怡;鲁金凤;寇方航;龚楚枫;梁涛;阿克江【摘要】过硫酸盐高级氧化技术在水处理方面有着十分广阔的应用前景,它能通过活化产生强氧化性的硫酸根自由基,其对废水中的难降解有机物具有极强的氧化能力.介绍了国内外在过硫酸盐活化技术方面的最新研究进展,包括热、光、过渡金属等多种活化方式,并总结了过硫酸盐活化技术的发展方向.【期刊名称】《供水技术》【年(卷),期】2017(011)004【总页数】5页(P24-28)【关键词】过硫酸盐;活化方法;硫酸根自由基;高级氧化技术【作者】褚宏怡;鲁金凤;寇方航;龚楚枫;梁涛;阿克江【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;环境污染过程与基准教育部重点实验室(南开大学),天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;黑龙江工程学院土木与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150050;南开大学环境科学与工程学院,天津300071【正文语种】中文【中图分类】TU992.3随着工业的高速发展，废水的产量与日俱增，废水中有机物的成分也愈加复杂，传统废水处理方法已经难以满足日益严格的排放标准。

特别是废水中一些高稳定性、难降解的有机污染物，由于其生化性差，传统的生物处理技术对其的处理效果很差，因此需要在生物处理工艺之前设置能将难降解有机物转化为易生物降解的小分子有机物的高级氧化工艺。

高级氧化技术是一种促进产生自由基的氧化技术，最早的高级氧化技术都旨在促进产生羟基自由基(·OH)，·OH的氧化还原电位为2.8 V,高于臭氧的氧化还原电位，对有机物的氧化无选择性。

当前，污水处理中常用的高级氧化技术有：芬顿法、类芬顿法、湿式氧化法、过硫酸盐法等。

过硫酸盐高级氧化技术是一种新兴的通过活化过硫酸盐产生以降解水中有机物的高级氧化技术。

基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展引言：随着工业化进程的加快，有机物污染问题日益严重。

传统的生物降解和化学降解方法虽然可以一定程度上处理有机物污染，但存在效率低、副产物多、操作复杂等问题。

过硫酸盐高级氧化技术作为一种新兴的氧化技术，具有高效、经济、环境友好等特点，已成为有机物废水处理的研究热点。

其中，基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术因其在反应活性和选择性上的优势，受到广泛关注。

本文将对基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的研究进展进行综述。

一、基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的原理过硫酸盐高级氧化技术是指通过氧自由基在反应中对有机物进行氧化降解的一种方法。

而基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术则是利用过渡金属离子对过硫酸盐进行激活，提高其活性和选择性。

过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术主要包括两个步骤：过渡金属离子活化过硫酸盐生成硫酸盐自由基，自由基与有机废水中的有机物发生氧化反应。

二、基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的应用研究1. 过渡金属选择与催化活性研究不同过渡金属离子对过硫酸盐的激活能力和催化活性具有差异。

研究人员通过调节过渡金属离子的种类和浓度，探究催化剂对过硫酸盐的活性影响。

近年来，铁、钴、铜等过渡金属离子催化活性的研究取得了一定的进展。

2. 催化剂载体材料的选择和性能研究催化剂载体材料的选择和性能对过硫酸盐高级氧化技术的应用具有重要意义。

研究人员通过改变载体材料的结构、孔隙和酸碱性质，提高催化剂的活性和稳定性。

介孔材料、纳米材料和薄膜材料等广泛应用于基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术中，并取得了良好的研究效果。

3. 反应条件优化研究反应条件的优化对于提高基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的效果至关重要。

温度、pH值、溶液浓度、氧气的供应等条件的选择和控制能够明显影响该技术的反应速率和降解效果。

近年来，研究人员针对不同有机废水，通过改变反应条件，提高了基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的效果。

纳米铁钴基催化剂活化过硫酸盐降解左氧氟沙星的研究纳米铁钴基催化剂活化过硫酸盐降解左氧氟沙星的研究摘要：催化剂在环境污染治理中发挥着重要作用。

本研究使用纳米铁钴基催化剂活化过硫酸盐降解左氧氟沙星。

结果表明，纳米铁钴基催化剂能够高效降解左氧氟沙星，并且催化剂的再生性良好。

这些发现将有助于开发高效的污染物处理技术和环境保护。

引言近年来，环境污染问题日益严重，尤其是水体污染问题引起了广泛关注。

其中，药物残留污染已成为一个严重问题。

众所周知，抗生素的滥用和不当处理导致了水体中抗生素残留的增加，对水生生物和人类健康造成了潜在威胁。

因此，寻找一种有效的方法降解和去除水中的抗生素残留是迫切的需求。

催化剂活化过硫酸盐技术是一种常用的降解有机污染物的方法。

实验部分实验采用了纳米铁钴基催化剂和过硫酸盐作为降解左氧氟沙星的催化剂。

首先，我们合成了纳米铁钴基催化剂，随后用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其进行了表征。

结果显示，纳米铁钴基催化剂呈现出均匀的颗粒分布和较大的比表面积，这对于提高催化剂的活性十分重要。

接下来，我们考察了不同条件下纳米铁钴基催化剂活化过硫酸盐的效果，并评估了降解左氧氟沙星的效果。

结果与讨论实验结果显示，纳米铁钴基催化剂能够高效降解左氧氟沙星。

在最佳条件下，左氧氟沙星的降解率超过90%。

此外，我们还研究了催化剂的再生性能。

实验结果表明，纳米铁钴基催化剂的再生性良好，经过多次循环使用后，其降解效果基本保持不变。

这表明纳米铁钴基催化剂具有较高的稳定性和再生性，这对于实际应用具有重要意义。

结论在本研究中，我们使用纳米铁钴基催化剂活化过硫酸盐降解左氧氟沙星。

实验结果表明，纳米铁钴基催化剂能够高效降解左氧氟沙星，并且具有较好的再生性能。

这对于开发高效的污染物处理技术和环境保护具有重要意义。

然而，本研究还存在一些不足之处，比如缺乏对催化机理的深入研究和实际环境中的应用验证。

因此，未来的研究应进一步探究催化机理，并考虑实际应用的可行性。

SOUTHWEST WATER&WASTEWATER西南给排水Vol.41No.l2019工业给排水j过硫酸盐活化高级氧化技术的研究进展张效华'，艾乐仙2（1.南京工业大学城市建设学院，江苏省南京市211800;2.南京工业大学环境学院，江苏省南京市211800）摘要过硫酸盐活化高级氧化技术是近些年发展起来的一种新型高级氧化技术，由于硫酸自由基（so4_）具有很高的氧化还原电位，因而在环境工程领域具有巨大应用潜能。

本文介绍了活化过硫酸盐产生SO4-的三种方式、降解有机物的反应机理以及在环境保护方面的现状研究与应用进展，并指出了过硫酸盐活化高级氧化技术在水处理应用中存在的不足和未来发展方向。

关键词高级氧化技术过硫酸盐硫酸自由基O X4前言随着越来越多的合有机化学品的广泛使用，给人们带来便利的同时也产生许多难降解有机污染物。

这些难降解的有机废物主要来源于染料、化工、钢铁焦化、油漆等行业排放的废水，这些废水普遍具有COD高、色度深、生化性差、降解难等特征。

常规的水处理工艺对这类有机污染物的去除效果较低，因此产生与发展了以自由基为主要活性物种的高级氧化技术。

过硫酸盐活化高级氧化技术是一种专门针对难降解有机污染物去除而发展的新兴技术。

过硫酸盐活化的高级氧化技术就是以过硫酸盐做氧化剂，通过各种催化方式催化生成氧化性高的so4-,利用其强氧化性来氧化难降解有机污染物的新型水处理技术。

过硫酸盐包括过单过硫酸盐（Oxone或peroxymonosulfate,PMS）、过二硫酸盐（persulfate或peroxydisulfate）,是一类常见氧化剂，主要有钠盐、钱盐和钾盐叫相比于传统的基于・0H的高级氧化技术，基于硫酸自由基（SO。

、）的高级氧化技术具有许多优点，首先SOJ一比・0H 有更高的氧化还原电位，可以降解・0H不能降解的有机污染物；再者SO。

'具有更好的选择性，产生的方式也比较容易；最后SO。

收稿:2007年10月,收修改稿:2007年12月*教育部国家大学生创新性实验计划(No.2007SR34),国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室开放基金(No.200809)资助**通讯联系人 e -mail:shiningpup@过硫酸盐活化高级氧化新技术*杨世迎**陈友媛 胥慧真 王 萍 刘玉红 王茂东(中国海洋大学环境科学与工程学院海洋环境与生态教育部重点实验室 青岛266100)摘 要 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 SO -4。

基于 SO -4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。

关键词 过硫酸盐活化 硫酸根自由基 高级氧化技术 土壤地下水修复 有机污染物中图分类号:X53;X52 文献标识码:A 文章编号:1005-281X(2008)09-1433-06A Novel Advanced Oxidation Technology Based on Activated PersulfateYang Shiying*Chen Youyuan Xu Huizhen Wang Ping Liu Yuhong Wang Maodong(The Key Laboratory of Marine Environment &Ecology,Ministry of Education,College of EnvironmentalScience and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)Abstract The ther mal,photochemical or metal ions activated decomposition of persulfate anions (S 2O 2-8)produces a powerful oxidant known as the sulfate free radical ( SO -4),which can potentially destroy organic compounds.Activated persulfate oxidation chemistry is an e merging advanced oxidation technology (AOT )for organic pollutants degradation.This paper,for the first time,provides an up -to -date overvie w of application of the novel technology in not only soil and groundwater re mediation,but also wastewater treatment.S 2O 2-8is a relatively new for m of in situ chemical oxidation (ISC O)oxidant that has mainly been investigated at bench -scale.However,the technology has developed rapidly due to the considerable research and applied use of this oxidant at an increasing number of field sites.As forwastewater treatment,S 2O 2-8is mostly used as an electron -trapping agent to suppress hole -electron recombination in the TiO 2photocatalytic system,and only a very few reports have discussed organic pollutants direc -t degradation by activated persulfate oxidation.The prospects of activated persulfate oxidation technology are also discussed.Key words activated persulfate;sulfate radical;advanced oxidation technology;soil and groundwater remediation;organic pollutants过硫酸盐包括过一硫酸盐(peroxymonosulfate 或oxone)和过二硫酸盐(peroxydisulfate 或persulfate),通常情况下(包括本文)是指后者。

基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术研究进展过硫酸盐高级氧化技术是一种能够高效降解有机污染物的方法，近年来得到了广泛的关注和研究。

该技术是利用过硫酸盐作为氧化剂，在一定条件下通过引入过渡金属催化剂来实现有机污染物的高效降解。

本文将综述基于过渡金属活化的过硫酸盐高级氧化技术的研究进展。

一、过硫酸盐高级氧化技术的原理过硫酸盐高级氧化技术是一种具有高度氧化能力的氧化体系。

其原理是通过活化过硫酸盐，产生自由基（如SO4•−等），从而实现对有机污染物的氧化降解。

过硫酸盐分解产生的自由基可以直接与有机污染物反应，也可以通过引入过渡金属催化剂来增加自由基的生成量，从而提高反应效率和降解效果。

过渡金属催化剂的添加可以提供一个更加活跃的反应介质，加速自由基生成和降解过程。

二、过渡金属活化剂的选择在过硫酸盐高级氧化技术中，选择合适的过渡金属活化剂对于提高氧化反应效率起到重要作用。

常见的过渡金属活化剂包括铁、钴、铜等。

这些过渡金属催化剂在活化过程中可产生高活性的氢氧自由基，有效提高反应速率和氧化降解效果。

此外，过渡金属活化剂的选择还需考虑其成本、稳定性和环境友好性等因素。

三、过渡金属活化剂的活性和催化机理过渡金属活化剂的活性与其氧化还原能力密切相关。

一般而言，过渡金属活化剂的氧化还原能力越强，活性越高。

通过增加过渡金属活化剂的浓度、提高反应温度和压力等措施，可以进一步增强其活性。

此外，过渡金属活化剂的有效离子半径和电子亲和力也是影响其活性的重要因素。

过渡金属活化剂的催化机理涉及一系列复杂的物理化学过程。

当过渡金属活化剂催化过硫酸盐分解时，产生的活性氧自由基能够与有机污染物发生直接的氧化反应，生成较稳定的中间产物。

同时，中间产物也可以继续与过硫酸盐进行进一步的反应，进行序贯氧化反应，从而最终降解有机污染物。

过渡金属活化剂的引入可以提供更多活性氧自由基，从而加速反应过程和提高降解效率。

过硫酸盐高级氧化技术活化方法研究的开题报告题目：过硫酸盐高级氧化技术活化方法研究一、研究背景高级氧化技术是一种新型的污水处理技术，它能够对有机废水进行高效、快速的处理，具有过程简单、无二次污染等优点，同时还能够有效地降解有害物质，如重金属、药品等。

其中，过硫酸盐高级氧化技术是一种广泛应用的方法，具有强氧化能力和反应速度快等优点。

然而，在实际应用中，过硫酸盐高级氧化技术若单纯地进行处理，难以达到理想的效果，因此需要对其进行活化处理，以提高其反应活性，增强降解效果。

二、研究内容本次研究旨在通过对过硫酸盐高级氧化技术的活化方法进行研究，提高其反应活性，探究其在有机废水处理中的应用。

具体研究内容包括：1. 根据过硫酸盐高级氧化技术的特点，选择适宜的活化试剂，如纳米材料、金属催化剂等，进行活化处理。

2. 研究活化处理过程中的反应机理和反应路径，评估活化剂对反应速率、反应效果等的影响。

3. 对活化处理后的过硫酸盐高级氧化技术进行实验验证，以染料废水为实验对象，对处理效果进行评价，并与未经活化处理的过硫酸盐高级氧化技术进行对比分析。

三、研究意义过硫酸盐高级氧化技术作为一种重要的污水处理技术，在实际应用中有着广泛的应用和市场需求。

本研究通过对其进行活化处理，提高其反应活性，能够进一步提升其降解效果，为实现有机废水的高效治理提供理论和技术支撑。

四、研究方法1. 文献调研法：收集有关过硫酸盐高级氧化技术的文献资料，了解其研究现状和发展趋势。

2. 实验研究法：通过实验验证方法，研究不同活化剂对过硫酸盐高级氧化技术的影响以及处理效果。

3. 数据统计法：采用数据统计方法，对实验数据进行分析，评价活化处理后的效果，为研究提供理论支撑。

五、研究计划1. 文献调研（1个月）：收集国内外有关过硫酸盐高级氧化技术的相关文献，了解其研究现状和发展趋势。

2. 实验设计（2个月）：根据文献调研结果，设计过硫酸盐高级氧化技术进行活化处理的实验方案；3. 实验操作（3个月）：进行实验操作，收集实验数据。