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过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究
摘要：基于硫酸根自由基（sulfate radical，SO4－∙）氧化原理的活化过硫酸盐（persulfate，PS）氧化法是近年来高级氧化工艺（advanced oxidation process，AOP）的研究热点，以经济、、环境友好、稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前，学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件（如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等）的不同，会产生不同的自由基参与氧化反应，对降解结果也会产生不同程度的影响。
本文根据相关自由基氧化机理，从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面，分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作，指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足，并就未来的发展进行了展望，以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。 随着经济社会的快速发展，工业生产过程中产生的各类有机废水，对人们的健康和生存环境产生了潜在且长远的威胁。常规的水处理技术对水中的有机污染物去除能力有限，甚至是无能为力。高级氧化工艺（advanced oxidation process，AOP），一般具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点。
这一概念由 Glaze于1987年提出，被定义为能够产生羟基自由基（hydroxyl radical，∙OH）的氧化过程，典型代表有芬顿/类芬顿氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法等，但多存在一定的局限性，如能耗及试剂消耗大、降解能力有限、设备易腐蚀等。因此，环境友好、技术可行的高级氧化废水处理技术仍是学者们的研究热点。 近年来，基于硫酸根自由基（sulfate radical，SO4－∙）氧化原理的活化过硫酸盐（persulfate，PS）氧化法因其经济、、环境友好、稳定等优点，在降解有机污染物方面得到了越来越多的研究和应用，被认为是新型高级氧化技术。PS早是作为聚合物的引发剂而被人们所熟知的，由于其在催化条件下产生的强氧化能力而被发掘，进而应用于有机污染物的降解。
有学者研究对比了UV/过渡金属活化HP (hydrogen peroxide，过氧化氢)/PS/PMS (peroxymonosulfate，过一硫酸盐) 处理水中难降解有机物的效果，结果表明，以2,4-二氯苯酚 (2,4-dichlorophenol，2,4-DCP) 为目标物，紫外光（UV）活化PS的效果要明显优于UV活化PMS/HP，说明PS的光敏性要优于PMS和HP，虽然UV/过渡金属复合活化PS的降解效果不如HP，但这应归因于活化HP所用Fe(Ⅲ)对UV的吸收利用[根据之前的研究，活化PS选用的是催化剂Ag(Ⅰ)，因此活化PS产生的SO4－∙是一种氧化性强的自由基。
本文根据硫酸根自由基、羟基自由基氧化机理，归纳总结了近几年国内外学者对过硫酸盐降解各类有机污染物的研究及应用，并就过硫酸盐活化手段及其降解效果进行了分类对比分析，指出了不足，为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。
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