華東理工大學(xué)教授邢明陽、田程程與副教授張亞運(yùn)等,提出一種相變驅(qū)動型自催化處理策略,可將水體中的金屬污染物原位轉(zhuǎn)化為活性催化劑,同步實(shí)現(xiàn)水體凈化與污染物資源化。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。
復(fù)雜廢水中金屬離子和有機(jī)污染物的集成去除,是水污染控制與資源化利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。針對此問題,研究團(tuán)隊(duì)以鎳離子(Ni2+)/苯酚體系為研究對象,通過加入堿性與過一硫酸鉀啟動體系自催化演化過程,生成關(guān)鍵活性中間物種羥基氧化鎳(NiOOH),實(shí)現(xiàn)苯酚聚合去除與Ni2+沉淀去除耦合。
具體而言,該方法將污染物原位生成催化劑、深度捕獲金屬離子、酚類物質(zhì)固相炭化轉(zhuǎn)化過程耦合至一套自演化凈化體系中。在Ni2+/苯酚復(fù)合污染體系中,該方法可在低氧化劑消耗的條件下大幅提升兩類污染物的去除效率,處理效果優(yōu)于傳統(tǒng)分步處理工藝。
研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)表征了相變過程生成的中間產(chǎn)物與終產(chǎn)物,探明了可加快污染物降解的協(xié)同作用機(jī)制。此外,他們驗(yàn)證了該工藝在工業(yè)廢水實(shí)際處理中的穩(wěn)定性,探究了后處理過程的實(shí)現(xiàn)與概念化模型,論證了該技術(shù)具有良好的實(shí)際應(yīng)用前景。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1002/anie.5490783
來源:中國科學(xué)報