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葫芦[6]脲诱导阳离子富集调控界面水结构促进碱性析氢反应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy 20.3
编辑推荐:
这篇综述系统阐述了高级氧化过程(AOPs)中污染物氧化聚合(oxidative polymerization)的变革性路径,揭示了其相较于传统矿化过程的三大优势:减少氧化剂消耗、显著降低碳排放、实现有机碳循环利用。文章深入解析了链式增长(chain-growth)和逐步聚合(stepwise polymerization)机制,涵盖自由基(如•OH、SO4•-)与非自由基(高价金属氧物种、电子转移路径、1O2介导)介导的聚合途径,为低碳型环境修复技术提供了理论框架。
Highlight
与传统矿化过程相比,氧化聚合作为高级氧化过程(AOPs)中的变革性路径,具有氧化剂消耗低、碳排放少、有机碳可循环等独特优势,为可持续污染控制提供了新范式。
Mineralization vs. oxidative polymerization
AOPs中的污染物矿化降解会彻底将有机物转化为CO2和H2O,而氧化聚合则通过C-C或C-O键耦合将污染物转化为固态聚合物。后者不仅减少化学试剂使用,还能通过催化剂表面聚合实现碳资源回收,其反应能耗远低于矿化过程——毕竟断裂所有化学键可比形成新键费劲多了!
Halogenated Phenolic Compounds
酚类化合物的羟基(-OH)与苯环形成稳定的π电子共轭体系,在活性氧(ROS)作用下生成酚氧自由基,随后通过C-C或C-O偶联反应形成二聚体、三聚体乃至高分子聚合物(想象一群酚类分子手拉手跳起了自由基圆舞曲)。
Fundamental determinants in thermodynamic and kinetic regulation of polymerization
化学反应能否发生得看热力学(Gibbs自由能ΔG)和动力学(能垒)的脸色。在AOPs聚合中,ROS特性(比如•OH的暴脾气 vs. 1O2的温和性子)、污染物分子结构(酚类最积极,杂环化合物爱摸鱼)和环境pH值(相当于反应舞台的灯光师)都是关键导演。
Recovery and Utilization of Polymerized Products
这些聚合产物就像污染物的"乐高积木"——结构复杂但潜力巨大。通过膜分离、溶剂萃取等手法回收后,它们可化身吸附剂、催化材料甚至碳基功能材料(废物逆袭的经典剧本)。
Future Perspectives and Outlook
虽然AOPs在污染物聚合领域已崭露头角,但仍有几座大山要翻越:
1)揭秘自由基与非自由基途径的"爱恨纠缠"
2)开发能精准调控聚合度的"分子剪刀手"催化剂
3)建立聚合物结构与性能的"基因图谱"
(科研版的"路漫漫其修远兮"啊!)
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