
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:聚合物负载芬顿催化剂在有机污染物光降解中的研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Tetrahedron Green Chem CS2.4
编辑推荐:
这篇综述系统探讨了聚合物负载芬顿(Fenton)催化剂在废水有机污染物光降解中的应用进展。文章聚焦聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈(PAN)、树脂和Nafion等载体对催化剂稳定性、光吸收效率及降解性能的提升作用,并剖析了当前研究中催化剂可重复利用性(reusability)和环境适应性等挑战,为开发高效可持续的水处理技术提供了理论参考。
Abstract
光催化降解技术通过利用光能将有机污染物转化为无害物质,成为废水处理领域的研究热点。其中,聚合物负载芬顿(Fenton)催化剂因其可增强催化剂稳定性(stability)、提高光吸收效率(light absorption)及提供更大反应表面积(surface area)而备受关注。
载体类型与特性
聚苯乙烯(PS)因其疏水性和易功能化特性,常被用于固定铁基芬顿催化剂。实验表明,PS负载的Fe3+
/H2
O2
体系在可见光下对染料分子降解率可达90%以上。聚丙烯腈(PAN)则通过氰基与金属离子的配位作用提升催化剂分散性,其降解酚类化合物的效率比均相芬顿体系提高2-3倍。离子交换树脂(resins)和Nafion膜则凭借独特的离子通道结构,实现了催化剂活性位点的可控暴露。
性能影响因素
催化剂的降解效率受pH值、光照强度及污染物浓度等多因素调控。例如,Nafion-Fe复合材料在pH=3时表现出最佳活性,而PS负载催化剂在宽pH范围(2-8)内保持稳定。此外,紫外-可见光谱分析证实,聚合物载体的引入可拓宽光响应范围至600 nm以上。
挑战与展望
当前研究面临催化剂失活(deactivation)、金属离子溶出(leaching)及复杂水体适应性等瓶颈。未来需通过载体改性(如引入羧基或磺酸基团)和反应器设计(如流化床系统)进一步优化体系。聚合物负载芬顿催化剂的开发为工业废水处理提供了绿色解决方案,但其规模化应用仍需攻克稳定性与成本平衡难题。
生物通微信公众号
知名企业招聘