可见光活化过一硫酸盐降解有机污染物的研究进展

余烨颖，赵依恒，俞琳倩，黄宝成，金仁村

(杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江 杭州 311121)

过一硫酸盐(peroxymonosulfate, PMS)是一种无机化合物，其结构式[1]如图1所示.在一定条件下，PMS可以分解产生具有氧化活性的硫酸根自由基(SO4•-)[2].相比于羟基自由基(·OH，1.8～2.7 eV)，SO4•-(2.5～3.1 eV)具有更高的氧化电位[3]、更长的半衰期，并且适用的pH范围更广[4].因此，PMS除了被用于有机污染废水修复之外，还在诸多化学反应中扮演重要角色，在消毒剂、漂白剂、单体聚合引发剂[5]等中也可看到它的身影.

图1 过一硫酸盐结构式

由于PMS的半衰期较长，仅依靠其自身分解来产生活性氧化物种的效率极低，通常需要借助外源活化手段.目前已知的PMS活化方式主要有热活化[6]、超声活化[7-9]、光活化[10-11]、碱活化[12-13]、微波活化[14]、过渡金属活化[15]等.其中，热活化需要热源，耗能大；超声活化作为一种物理活化方式更多地是扮演辅助角色，单独使用效率不高；碱活化是一种新活化方式，但在实际应用中除了对活化容器的耐碱能力具有较高要求以外，还需增添一道工序对处理后的废水进行pH的调节；过渡金属活化效率较高，但化学污泥产量较大.相比之下，基于太阳光能为驱动力的光活化具有能耗低、可持续、绿色环保等优点，受到了研究人员的关注.依据所用波长的不同，光活化可分为紫外活化和可见光活化两大类.虽然紫外光的能量高，催化PMS分解的效果好，但太阳光中紫外光仅占极少一部分，而可见光的波长范围广，尽管能量低，但与特定催化……