多金属含铁氧化物活化过硫酸盐降解有机物研究进展

官紫佳，黄海燕

(中国石油大学(北京) 理学院，北京 102249)

近年来，过硫酸盐氧化处理技术是现阶段应用比较广泛的高级氧化技术。其主要应用于在修复土壤和处理有机废水中的难降解物质。过硫酸盐高级氧化技术是基于硫酸根自由基的高级氧化技术。传统的高级氧化技术是基于羟基自由基的。表1归纳了的SO4-·自由基与·OH自由基的对比。

表1 基于SO4-·与·OH自由基高级氧化技术对比

由表1可知，SO4-·其优势是：(1)对pH要求宽泛，在中性条件下氧化还原电位更高,甚至在碱性条件下可以活化H2O转化成·OH继续降解反应；(2)SO4-·的半衰期长，硫酸根自由基SO4-·的二级扩散速率更小[1]，可以与污染物接触的时间更长，在溶液中扩散的更快，降解更高效；(3)对于酚类物质硫酸根自由基具有更高的选择性，因此在污水处理以及抗生素类污染物降解处理方向展现了优秀的处理效率。

硫酸根自由基氧化有机物的反应机理主要三部分：夺氢反应、电子转移反应、加成反应。处理不同的难降解有机物硫酸根自由基展现不同的转化方式。具体转化机制见表2。

表2 过硫酸盐反应机理

1 活化过硫酸盐高级氧化技术概述

近年来学者们通过热(heat)、光(UV)、过渡金属离子(Mn+，M=Fe2+、Ag+、Ce2+、Co2+等)、活性炭(AC)等不同方式活化，过硫酸盐以产生更多的硫酸根自由基SO4-·[5-7]。过硫酸盐的活化方式多种多样，可以降解的有机物种类也很宽泛，在污水及难降解处理土壤方面应用广泛(见图1)。

图1 过硫酸盐高级氧化技术的活化及有机物的降解反应

过硫酸盐可以通过活化技术产生氧化还原电位更高的硫酸根自由基用于降解反应，故基于硫酸根自由基的研究颇多，见表3。……