隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,水體污染和水資源匱乏問題愈發(fā)突出。工業(yè)廢水外排污染物漸趨復雜,所含難生物降解污染物在自然界遷移轉化過程中,易通過食物鏈進入人體和動物,在較低濃度下即對健康造成危害。面對日益迫切的水污染治理與防控需求,開發(fā)高效深度處理技術成為當務之急。非均相催化臭氧氧化技術利用臭氧分子和羥基自由基(HO?)強氧化性,可在室溫條件下實現(xiàn)污染物相對快速去除,但材料表面官能團如何影響污染物降解和反應路徑尚不清楚。
近日,中國科學院過程工程研究所曹宏斌研究員的團隊分別通過高溫氣相處理和室溫液相處理,在碳材料表面修飾不同類型的含氧﹑含氮官能團,應用于非均相臭氧氧化反應。實驗結果表明,表面氧化和溶液主體氧化兩種反應路徑可由多種實驗參數(shù)調變;碳材料表面對臭氧分解存在引發(fā)﹑促進和抑制等三種不同作用。通過系統(tǒng)研究碳材料表面堿性位點的種類和數(shù)量,酸性位點的數(shù)量對兩種不同反應路徑的影響,可有效指導適用于實際廢水處理的催化劑開發(fā)。
上述相關研究,得到了自然科學基金(21207133,21177130)和科技支撐計劃(2011BAC06B09)資助,研究成果發(fā)表于 Applied Catalysis B: Environmental(2014, 146, 169–176)和 Chemical Engineering Journal( 2014, 245, 71–79)。
含氮官能團對兩種反應路徑的影響
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