过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素研究进展
Research Progress on Removal of Antibiotics in Water by Transition Metal Activated Persulfate
赵齐灵 1余圣品 2李佳乐 3孙占学 3董一慧 3江悦玲 1汪翰林 1赵希臻1
作者信息
- 1. 东华理工大学水资源与环境工程学院,南昌 330013
- 2. 江西省勘察设计研究院有限公司,南昌 330095;南昌市水文地质与优质地下水资源开发利用重点实验室,南昌 330095
- 3. 东华理工大学水资源与环境工程学院,南昌 330013;地下水污染成因与修复江西省重点实验室,南昌 330013
- 折叠
摘要
基于活化过硫酸盐的高级氧化技术能够产生强有效的硫酸根自由基(·SO4-)和羟基自由基(·OH)使水中的抗生素矿化降解.过渡金属活化过硫酸盐因具有环保、高效的优点而表现出良好的活化效果.单一的金属离子,如Ag+、Fe2+、Co2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+参与循环活化较为困难,因此本文重点讨论了目前多金属氧化物、碳基负载过渡金属、光协同过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究进展,以期对水中有机污染物的去除提供思路.多金属氧化物在活化过程中其他金属离子可作为电子供体实现变价循环;碳基负载过渡金属通过自由基和非自由基反应降解抗生素,在活化过程中能够减缓金属表面发生电化学氧化和物理团聚,促进电子转移;光协同过渡金属活化促进光生空穴与光生电子的分离,提高活化效果.
Abstract
Advanced oxidation technology utilizing activated persulfate generates potent sulfate(·SO4-)and hy-droxyl(·OH)radicals,effectively mineralizing and degrading antibiotics in water.Transition metal-activated persul-fate is a particularly effective approach due to its environmentally friendly nature and high efficiency.However,sin-gle metal ions such as Ag+,Fe2+,Co2+,Zn2+,Mn2+,and Ni2+pose challenges for cyclic reactivation.Therefore,this paper explores recent research on multi-metal oxides,carbon-based supported transition metals,and photo-synergis-tic transition metal-activated persulfate for antibiotic removal in water,aiming to provide insights into the elimina-tion of organic pollutants.The current research indicates that various metal ions can serve as electron donors,facili-tating a valence cycle within the activation process of multi-metal oxides.Carbon-based supported transition metals can degrade antibiotics through both radical and non-radical reactions.During the activation process,these metals can mitigate the electrochemical oxidation and physical agglomeration of the metal surface,thus enhancing electron transfer.Additionally,photo-assisted transition metal activation promotes the separation of hydrogen ions(H+)and electrons(e-),thereby improving the overall activation effect.
关键词
过渡金属/过硫酸盐/多金属氧化物/碳基负载过渡金属/光协同过渡金属Key words
transition metal/persulfate/multi-metal oxide/carbon-based supported transition metals/light synergis-tic transition metal引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(51861145308)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2200720)
南昌市水文地质与优质地下水资源开发利用重点实验室开放基金(20231B21)
地下水循环与环境演化教育部重点实验室开放基金(2023-003)
江西省大学生创新创业训练计划(S202410405054)
出版年
2024
NETL
NSTL
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