综述:过一硫酸盐在污染水体修复中的介导作用综述

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Desalination 9.8

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  本综述系统阐述了过一硫酸盐(PMS)在污染水体修复中的前沿应用,重点总结了其与新兴膜材料、电化学法、过渡金属等多种技术耦合的活化机制,深入分析了自由基(SO4•?)与非自由基反应路径的特性,并对有机污染物(抗生素/微塑料)修复中的影响因素(pH/无机阴离子)进行探讨,为发展绿色高效的污染治理技术提供了重要参考。

  
PMS介导的污染水体修复技术
随着生态环境问题复杂化及技术效能要求的提升,传统水处理技术面临严峻挑战。过一硫酸盐(PMS)介导的修复技术因其高效氧化能力和经济性,逐渐成为污染水体治理的新兴方向。该技术特别适用于难降解污染物(多环芳烃、农药、重金属)和新兴微污染物(抗生素、微塑料)的治理,通过活化PMS产生强氧化性自由基(如SO4•?和•OH)实现污染物高效降解。
PMS活化与其他技术手段的耦合
研究表明,PMS单独使用效果有限,需与其他技术耦合以提升修复效率。例如:新兴膜材料可通过界面催化活化PMS;紫外/微波辐射能加速自由基生成;电化学法可实现原位PMS活化;过渡金属(如Co2+/Fe2+)和碳基材料(如石墨烯)可通过电子转移促进活化过程。这种多技术协同体系显著提高了污染物降解速率和系统稳定性。
反应路径与影响因素
PMS活化存在自由基与非自由基两种反应路径。自由基路径以SO4•?为主导,具有高反应活性和非选择性特点;非自由基路径(如单线态氧1O2和电子转移)则能避免自由基自淬灭问题,抗水体背景干扰能力更强。关键影响因素包括:溶解性有机质(可淬灭自由基)、pH值(影响自由基占比)、温度(加速活化动力学)以及无机阴离子(如Cl?/HCO3?可能抑制或促进反应)。
结论与展望
PMS介导技术通过光催化剂结构优化与过渡金属复合材料的协同作用,在污染水体修复中发挥"润滑剂"效应。未来需重点开发低成本活化材料、优化多技术耦合体系、深化非自由基机制研究,并关注实际水体复杂基质中的工程化应用潜力,以实现经济高效且环境友好的污染治理目标。
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