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过渡金属氧化过硫酸氢钾盐在环境修整中的研究展望

  据了解,基于氧化过硫酸氢钾盐产生硫酸根自由基的高氧化技术近年来得到了广泛关注,但是土壤及水体的复杂性制约了过硫酸盐修整技术的应用。SOM、土壤矿物背景及土壤pH值这些因素都会影响过硫酸盐修整技术在土壤修整领域的应用。当下科研工作者为了解决这些问题,先后提出了2条思路:

  (1)合成更加效率较高、环境友好、低成本的过硫酸盐氧化技术,希望通过氧化技术的进步来解决或者平衡土壤多种因素的影响;

  (2)过硫酸盐修整技术的氧化主体为自由基,而自由基易被SOM消耗,希望能研发出新的氧化技术,可氧化过硫酸盐产生新的受SOM等因素影响较小的氧化物质,如单线态氧、高价金属等。

  目前来看,过渡金属氧化过硫酸氢钾盐技术的主要难点有以下2点:

  (1)氧化过程中过渡金属离子的溶出会带来二次环境危害;

  (2)目前所报道的大部分材料合成步骤复杂,成本较高,制约了材料的应用。

  对于过渡金属氧化过硫酸盐技术的缺陷,从目前大量的研究来看,主要存在以下2类解决思路:

  (1)尝试将各类新材料合成技术应用于过渡金属催化剂合成当中,利用新技术合成的新材料来试图解决金属离子溶出高、材料成本高的问题;

  (2)努力发展非金属与过渡金属复合材料,以非金属材料为载体负载过渡金属化合物来解决金属离子溶出和成本问题。

  在过渡金属氧化过硫酸氢钾技术的实际应用过程中,取得成本和氧化效率之间的平衡是科研工作者不断追求的目标,如何获得一种成本低、氧化效率高、环境友好的过硫酸盐催化剂正是当前过硫酸盐氧化领域的一大挑战。

  单线态氧及高价态金属这2种氧化物质在应用于有机污染物降解时都有着一定的缺陷。单线态氧存在着寿命较短、不利于传质、氧化能力差等缺点。而高价态金属并不能够降解所有的有机污染物,并且不能使有机污染物矿化,只能转化有机污染物而生成新的污染物,导致这一技术的实际应用也存在缺陷。

  上述这一过硫酸氢钾氧化技术的发展不仅在于研发出成本低、效率较高、环境友好的催化剂,更在于如何去解决技术应用过程中各种环境因素的干扰与破坏。未来的过渡金属氧化技术应当具有低成本、环境友好,效率较高的氧化药剂,并且在实际修整中受场地影响因素小,便于实施。