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過渡金屬氧化過硫酸氫鉀鹽在環境修整中的研究展望

  據了解,基于氧化過硫酸氫鉀鹽產生硫酸根自由基的高氧化技術近年來得到了廣泛關注,但是土壤及水體的復雜性制約了過硫酸鹽修整技術的應用。SOM、土壤礦物背景及土壤pH值這些因素都會影響過硫酸鹽修整技術在土壤修整領域的應用。當下科研工作者為了解決這些問題,先后提出了2條思路:

 ?。?)合成更加效率較高、環境友好、低成本的過硫酸鹽氧化技術,希望通過氧化技術的進步來解決或者平衡土壤多種因素的影響;

 ?。?)過硫酸鹽修整技術的氧化主體為自由基,而自由基易被SOM消耗,希望能研發出新的氧化技術,可氧化過硫酸鹽產生新的受SOM等因素影響較小的氧化物質,如單線態氧、高價金屬等。

  目前來看,過渡金屬氧化過硫酸氫鉀鹽技術的主要難點有以下2點:

 ?。?)氧化過程中過渡金屬離子的溶出會帶來二次環境危害;

 ?。?)目前所報道的大部分材料合成步驟復雜,成本較高,制約了材料的應用。

  對于過渡金屬氧化過硫酸鹽技術的缺陷,從目前大量的研究來看,主要存在以下2類解決思路:

 ?。?)嘗試將各類新材料合成技術應用于過渡金屬催化劑合成當中,利用新技術合成的新材料來試圖解決金屬離子溶出高、材料成本高的問題;

 ?。?)努力發展非金屬與過渡金屬復合材料,以非金屬材料為載體負載過渡金屬化合物來解決金屬離子溶出和成本問題。

  在過渡金屬氧化過硫酸氫鉀技術的實際應用過程中,取得成本和氧化效率之間的平衡是科研工作者不斷追求的目標,如何獲得一種成本低、氧化效率高、環境友好的過硫酸鹽催化劑正是當前過硫酸鹽氧化領域的一大挑戰。

  單線態氧及高價態金屬這2種氧化物質在應用于有機污染物降解時都有著一定的缺陷。單線態氧存在著壽命較短、不利于傳質、氧化能力差等缺點。而高價態金屬并不能夠降解所有的有機污染物,并且不能使有機污染物礦化,只能轉化有機污染物而生成新的污染物,導致這一技術的實際應用也存在缺陷。

  上述這一過硫酸氫鉀氧化技術的發展不僅在于研發出成本低、效率較高、環境友好的催化劑,更在于如何去解決技術應用過程中各種環境因素的干擾與破壞。未來的過渡金屬氧化技術應當具有低成本、環境友好,效率較高的氧化藥劑,并且在實際修整中受場地影響因素小,便于實施。

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