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中科大Nature Water丨利用偶联聚合反应和催化剂表面位点协同结构的水净化MOX/H2O2类芬顿技术实现超低的H2O2用量

环境人Environmentor  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-11-15 13:39
    

主要观点总结

本文介绍了中科大的俞汉青院士团队在超低双氧水用量的非均相类芬顿技术方面的研究成果。该技术通过优化催化剂结构和反应路径,实现了有机污染物的有效去除,具有超高的效率和极低的氧化剂使用量。同时,该研究团队还展示了基于这种技术的动态膜过滤催化反应系统,可应用于废水的深度处理。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

传统的芬顿技术在应用中存在H2O2过量使用、Fe2+持续投加和铁泥产生等问题,非均相芬顿技术虽然可以部分解决这些问题,但效率有限。中科大的俞汉青院士团队针对这些问题进行了深入研究。

关键观点2: 创新点

俞汉青院士团队从催化剂结构和反应路径两方面入手,通过MOX型催化剂表面的O桥联M和X位点精准活化污染物和H2O2,大大提高了催化效率,并降低了H2O2的用量。同时,该研究团队还提出了一种新的偶联聚合反应路径,实现了污染物的聚合富集去除。

关键观点3: 技术优势

该研究提出的MOX/H2O2型非均相类芬顿技术具有超高的效率和极低的氧化剂使用量,可以应用在动态膜过滤催化反应系统中,用于废水的深度处理。

关键观点4: 研究成果

该研究以题为“Metal oxyhalide-based heterogeneous catalytic water purification with ultralow H2O2 consumption”的论文发表在《Nature Water》期刊上,展示了该技术的优越性能。

关键观点5: 作者简介

介绍了文章的第一作者张颖捷和共同第一作者陶嘉澍的简要信息,以及他们在这项研究中的贡献。


文章预览

‍‍‍‍‍‍‍ ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ 点击上方蓝字 关注我们 第一作者: 张颖捷,陶嘉澍 通讯作者 : 李文卫 教授,陈洁洁 教授,俞汉青 院士 通讯单位 : 中国科学技术大学 引言 过氧化氢(双氧水, H 2 O 2 )作为一种绿色氧化剂在环境修复等领域中受到了广泛关注,但 H 2 O 2 分子本身的惰性限制了其氧化能力的发挥。芬顿反应利用 Fe 2+ 的催化作用,激活 H 2 O 2 产生高活性的氧化物种,如自由基,增强了 H 2 O 2 的氧化能力,使其能够降解矿化水中的有机污染物。目前芬顿技术在应用中普遍存在 H 2 O 2 过量使用、 Fe 2+ 持续投加、以及铁泥大量产生等问题。非均相芬顿(类芬顿)技术使用固体催化剂代替均相铁离子,在 pH 范围、催化剂回收和循环利用等方面具有优势,然而现有的催化剂普遍效率有限。为此 ………………………………

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