高铁酸盐过硫酸盐活化

【CN109928482A】一种过硫酸盐活化的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910343789.3(22)申请日 2019.04.26(71)申请人常州大学地址 213164 江苏省常州市武进区滆湖路21号常州大学(72)发明人魏永　高赟　任冰　(51)Int.Cl.C02F 1/72(2006.01)C02F 101/30(2006.01)(54)发明名称一种过硫酸盐活化的方法(57)摘要本发明一种过硫酸盐活化的方法。

一般过渡金属活化普遍为均相体系，容易造成金属离子溶于水体造成二次污染，同时均相体系的催化活性受pH值影响大，不能回收利用，且存在潜在毒性。

本发明采用Fe 3O4，是一种性能优良的非均相类芬顿反应催化剂，过硫酸盐的活化与污染物的降解发生在Fe 3O 4的表面，可有效减少生成的SO 4-·与Fe 3O 4中Fe 2+的接触，降低副反应发生的机率，确保过硫酸盐利用率能比较高；同时避免大量铁离子溶于水体造成二次污染。

权利要求书1页说明书3页附图5页CN 109928482 A 2019.06.25C N 109928482A1.一种过硫酸盐活化的方法，其特征在于，该处理方法包括如下步骤：（1）取60 mg罗丹明B试剂溶于烧杯，然后转移至500 mL容量瓶，用蒸馏水多次冲洗烧杯并将水溶液转移到容量瓶中，最后将容量瓶中的溶液稀释到刻度线，配制罗丹明B储备液；（2）量取液50 mL罗丹明B储备液于200 mL容量瓶中，稀释至刻度线，制成30 mg/L的罗丹明B溶液，并转入烧杯中；再利用H2SO4和NaOH调节溶液的pH值分别为3~9，然后将溶液转入锥形瓶中，放入恒温震荡箱，加入0.5~1.5g/L的Fe3O4，2~4g/L的过硫酸钾（PDS），反应温度为25 ~60℃；（3）分别在0、5、10、30、45、60、90 min取罗丹明B水样2 mL，并加入1 mL的甲醇淬灭水样中的活性自由基终止反应，避免自由基继续降解罗丹明B，影响水样结果的测定，经0.45 μm 的针孔滤膜过滤后测定浓度。

过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展

过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展褚宏怡;鲁金凤;寇方航;龚楚枫;梁涛;阿克江【摘要】过硫酸盐高级氧化技术在水处理方面有着十分广阔的应用前景,它能通过活化产生强氧化性的硫酸根自由基,其对废水中的难降解有机物具有极强的氧化能力.介绍了国内外在过硫酸盐活化技术方面的最新研究进展,包括热、光、过渡金属等多种活化方式,并总结了过硫酸盐活化技术的发展方向.【期刊名称】《供水技术》【年(卷),期】2017(011)004【总页数】5页(P24-28)【关键词】过硫酸盐;活化方法;硫酸根自由基;高级氧化技术【作者】褚宏怡;鲁金凤;寇方航;龚楚枫;梁涛;阿克江【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;环境污染过程与基准教育部重点实验室(南开大学),天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;南开大学环境科学与工程学院,天津300071;黑龙江工程学院土木与建筑工程学院,黑龙江哈尔滨150050;南开大学环境科学与工程学院,天津300071【正文语种】中文【中图分类】TU992.3随着工业的高速发展，废水的产量与日俱增，废水中有机物的成分也愈加复杂，传统废水处理方法已经难以满足日益严格的排放标准。

特别是废水中一些高稳定性、难降解的有机污染物，由于其生化性差，传统的生物处理技术对其的处理效果很差，因此需要在生物处理工艺之前设置能将难降解有机物转化为易生物降解的小分子有机物的高级氧化工艺。

高级氧化技术是一种促进产生自由基的氧化技术，最早的高级氧化技术都旨在促进产生羟基自由基(·OH)，·OH的氧化还原电位为2.8 V,高于臭氧的氧化还原电位，对有机物的氧化无选择性。

当前，污水处理中常用的高级氧化技术有：芬顿法、类芬顿法、湿式氧化法、过硫酸盐法等。

过硫酸盐高级氧化技术是一种新兴的通过活化过硫酸盐产生以降解水中有机物的高级氧化技术。

活化过硫酸盐高级氧化技术的研究进展及工程应用

L/Z2*是一种亲电子试剂" 具有很高的化学反应活性"与 /(*一样可氧化一些难降解的有机物"但两者在氧化速率及氧化机理方面有所不同" 且 L/Z2*比 /(*更为稳定" 具有更长的半衰期 &%’ ( 研究表明" L/Z2*在水溶液中与下列物质的反应顺序为 &Z’ % 非芳
芳香族分子存在供电子基团如氨基 ! +1(" $ " 羧基 ! +/($ 或烷氧基 ! +/M$ 时"反应速率会加快"而当
芳香族分子中存在夺电子基团如硝基 ! +1/" $ 或羰基! * /$ 时"反应速率则会降低&’’ ( 因此"基于活化
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热活化
***)
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L/Z2*
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一般而言"随着温度的升高"热活化过硫酸盐降
解同一目标污染物的去除率也会相应提高"但去除率与温度之间并不存在明显的线性关系"SD> 等 &]’ 认为
过硫酸盐的分解速率与温度之间符合 AOO6J>;CN公式( ^D+RJ,JO等 &9’ 研究了不同温度下活化过硫酸盐
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过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711327201.2(22)申请日 2017.12.13(71)申请人湖南大学地址 410082 湖南省长沙市河西岳麓山湖南大学环境科学与工程学院(72)发明人袁兴中　管仁鹏　陈晓红　吴志斌　曾光明　(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008代理人张鲜(51)Int.Cl.C02F 1/72(2006.01)C01G 53/00(2006.01)C02F 101/34(2006.01)C02F 101/38(2006.01)(54)发明名称过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用，所述过硫酸盐活化剂为Ni x Fe 3-x O 4，其中，x为0.2～0.8。

制备方法包括：将镍源、铁源、聚乙烯醇和水混合后所得的浆料煅烧，得到过硫酸盐活化剂。

利用所述过硫酸盐活化剂活化过硫酸盐氧化降解四环素，可以克服现有技术存在的亚铁盐活化过硫酸盐去除抗生素废水适用pH范围较窄，去除效率较低等的不足，并且，该过硫酸盐活化剂还具有催化性能稳定、活化效果好、耐腐蚀性能强、绿色环保、可回收等优点。

权利要求书1页说明书6页附图2页CN 109912001 A 2019.06.21C N 109912001A1.一种过硫酸盐活化剂，其特征在于，所述过硫酸盐活化剂为Ni x Fe 3-x O 4，其中，x为0.2～0.8。

2.根据权利要求1所述的过硫酸盐活化剂，其特征在于，所述Ni x Fe 3-x O 4为Ni 0.2Fe 2.8O 4、Ni 0.4Fe 2.6O 4、Ni 0.6Fe 2.4O 4、Ni 0.8Fe 2.2O 4中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的过硫酸盐活化剂的制备方法，包括以下步骤：将镍源、铁源和聚乙烯醇混合后研磨，再加水混合均匀，将所得的浆料煅烧，得到过硫酸盐活化剂。

过硫酸盐活化高级氧化技术的研究进展

SOUTHWEST WATER&WASTEWATER西南给排水Vol.41No.l2019工业给排水j过硫酸盐活化高级氧化技术的研究进展张效华'，艾乐仙2（1.南京工业大学城市建设学院，江苏省南京市211800;2.南京工业大学环境学院，江苏省南京市211800）摘要过硫酸盐活化高级氧化技术是近些年发展起来的一种新型高级氧化技术，由于硫酸自由基（so4_）具有很高的氧化还原电位，因而在环境工程领域具有巨大应用潜能。

本文介绍了活化过硫酸盐产生SO4-的三种方式、降解有机物的反应机理以及在环境保护方面的现状研究与应用进展，并指出了过硫酸盐活化高级氧化技术在水处理应用中存在的不足和未来发展方向。

关键词高级氧化技术过硫酸盐硫酸自由基O X4前言随着越来越多的合有机化学品的广泛使用，给人们带来便利的同时也产生许多难降解有机污染物。

这些难降解的有机废物主要来源于染料、化工、钢铁焦化、油漆等行业排放的废水，这些废水普遍具有COD高、色度深、生化性差、降解难等特征。

常规的水处理工艺对这类有机污染物的去除效果较低，因此产生与发展了以自由基为主要活性物种的高级氧化技术。

过硫酸盐活化高级氧化技术是一种专门针对难降解有机污染物去除而发展的新兴技术。

过硫酸盐活化的高级氧化技术就是以过硫酸盐做氧化剂，通过各种催化方式催化生成氧化性高的so4-,利用其强氧化性来氧化难降解有机污染物的新型水处理技术。

过硫酸盐包括过单过硫酸盐（Oxone或peroxymonosulfate,PMS）、过二硫酸盐（persulfate或peroxydisulfate）,是一类常见氧化剂，主要有钠盐、钱盐和钾盐叫相比于传统的基于・0H的高级氧化技术，基于硫酸自由基（SO。

、）的高级氧化技术具有许多优点，首先SOJ一比・0H 有更高的氧化还原电位，可以降解・0H不能降解的有机污染物；再者SO。

'具有更好的选择性，产生的方式也比较容易；最后SO。

过硫酸盐高级氧化修复技术活化方法的研究进展

过硫酸盐高级氧化修复技术活化方法的研究进展作者：孙燕荣来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第11期摘要：本文概述了活化过硫酸盐原位化学修复技术的活化方法的研究进展情况，对过硫酸盐的光活化、热活化、过度金属离子活化技术以及活化过硫酸盐原位化学修复技术存在的问题进行了介绍，以期全面反映此领域的研究概况，并对这一技术的发展前景进行了展望。

关键词：过硫酸盐；修复；活化Abstract：In this paper， the research progress of activation methods for in-situ chemical remediation of activated persulfate is summarized. The problems of photoactivation， thermal activation， over-metal ion activation and in-situ chemical remediation of activated persulfate are introduced in order to fully reflect the research situation in this field. The development prospect of this technology is prospected.Key words：Persulfate；Repair；activation石油污染土壤的修复处理方法从功能载体上分为物理方法、化学方法和生物方法等。

根据污染土壤处理是否改变位置，又分为异位和原位修复方法。

其中，化学修复方法中的原位化学氧化技术（In-Situ Chemical Oxidation-ISCO）被認为是去除土壤及地下水中有机污染物切实可行、快速、且经济高效的修复方法之一，尤其是针对重非水相（DNAPL）石油类污染物。

过硫酸盐活化高级氧化新技术_杨世迎

收稿:2007年10月,收修改稿:2007年12月*教育部国家大学生创新性实验计划(No.2007SR34),国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室开放基金(No.200809)资助**通讯联系人 e -mail:shiningpup@过硫酸盐活化高级氧化新技术*杨世迎**陈友媛胥慧真王萍刘玉红王茂东(中国海洋大学环境科学与工程学院海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100)摘要过硫酸盐在热、光、过渡金属催化等条件激活下产生强氧化性的硫酸根自由基 SO -4。

基于 SO -4的过硫酸盐活化高级氧化技术在环境污染治理领域的应用,是刚刚发展起来的崭新的研究方向,具有广阔的应用前景。

本文在分析其基本原理的基础上,综述了过硫酸盐活化技术在国内外土壤地下水有机污染原位修复、难降解有机废水处理等环境污染治理方面的研究进展,并就存在问题进行了研究展望。

关键词过硫酸盐活化硫酸根自由基高级氧化技术土壤地下水修复有机污染物中图分类号:X53;X52 文献标识码:A 文章编号:1005-281X(2008)09-1433-06A Novel Advanced Oxidation Technology Based on Activated PersulfateYang Shiying*Chen Youyuan Xu Huizhen Wang Ping Liu Yuhong Wang Maodong(The Key Laboratory of Marine Environment &Ecology,Ministry of Education,College of EnvironmentalScience and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)Abstract The ther mal,photochemical or metal ions activated decomposition of persulfate anions (S 2O 2-8)produces a powerful oxidant known as the sulfate free radical ( SO -4),which can potentially destroy organic compounds.Activated persulfate oxidation chemistry is an e merging advanced oxidation technology (AOT )for organic pollutants degradation.This paper,for the first time,provides an up -to -date overvie w of application of the novel technology in not only soil and groundwater re mediation,but also wastewater treatment.S 2O 2-8is a relatively new for m of in situ chemical oxidation (ISC O)oxidant that has mainly been investigated at bench -scale.However,the technology has developed rapidly due to the considerable research and applied use of this oxidant at an increasing number of field sites.As forwastewater treatment,S 2O 2-8is mostly used as an electron -trapping agent to suppress hole -electron recombination in the TiO 2photocatalytic system,and only a very few reports have discussed organic pollutants direc -t degradation by activated persulfate oxidation.The prospects of activated persulfate oxidation technology are also discussed.Key words activated persulfate;sulfate radical;advanced oxidation technology;soil and groundwater remediation;organic pollutants过硫酸盐包括过一硫酸盐(peroxymonosulfate 或oxone)和过二硫酸盐(peroxydisulfate 或persulfate),通常情况下(包括本文)是指后者。

电化学活化过硫酸盐

电化学活化过硫酸盐污水处理过硫酸盐活化高级氧化技术1、引言随着我国国民经济的发展和科技水平的提高，生活污水处理，尤其是过硫酸盐活化高级氧化技术的应用，受到了社会各界的高度重视。

在现代城市建设和工业发展过程中，如果污水处理不能得到有效的管理和控制，最终将对我国的城市化和社会主义和谐社会的建设和发展产生负面影响。

如何合理地将过硫酸盐活化高级氧化技术应用于现代化污水处理中显得尤为重要。

2、过硫酸盐活化的基本特征与反应机理2.1 基本特征过硫酸盐活化具有的基本特征，具有以下特点：Fe2+的浓度变化，会对SO4-的是否存在，产生十分明显的影响。

当前者的总量较小时，后者的反应速度会明显降低，进而会对水体大众的污染物去除效果，产生影响。

此外，当前者的总量增加时，去除率会呈现出先增加后减少的特征。

此时二者发生竞争性的反应，会催化SO4-的产生，同时也会使其被大量地消耗，最终造成新的污染。

2.2 反应机理在实际的反应过程中，还会受到干扰离子较为明显的影响。

在地下水或者污水当中，有大量的OH-，Cl-，以及CO32-等多种不同类型的干扰离子。

上述类型的离子，最终会消耗大量的SO4-，最终降低与污染物之间的作用，能够对水体中的污染物，产生较为明显的清除出效果。

在过硫酸盐活化的过程中，大部分的情况，都需要较高的能耗。

只有在能耗高的情况下，才能使SO4-快速地产生。

此种情况下，会相应地提高污水处理的成本。

因此，在实际的工作中，要探寻出能够提高处理效果，同时又可以节约处理成本的方法，推动污水处理事业全面向前发展。

3、污水处理技术与发展现状当前，我国在对生产和生活污水进行无害化处理的过程中，应用的污水处理方式，对于水体中含有的有机有害物质，难以进行集中处理。

传统的污水处理技术，对于预处理或者深度处理，具有较好的效果，但是对于无害化处理等方面，仍有一段很长的路要走。

同时，在设计和研发新型的污水处理技术之时，技术应用的成本问题，也需要得到相关领域工作人员的重视。

过硫酸盐活化高级氧化新技术

过硫酸盐活化高级氧化新技术随着环境保护和氧化还原反应领域的发展，高级氧化技术已成为水处理、环境保护和化工等领域的重要手段。

其中，过硫酸盐活化高级氧化新技术具有较高的氧化能力和环境友好性，引起了研究者的广泛。

本文将介绍该技术的理论基础、应用现状及未来发展趋势。

过硫酸盐活化高级氧化新技术是一种基于过硫酸盐（S2O8-S2O6-2等）与羟基自由基（·OH）的氧化技术。

在适当的条件下，过硫酸盐可以活化水中的溶解氧、·OH等自由基，引发一系列链式反应，将有机污染物迅速降解为无机物、二氧化碳和水。

过硫酸盐活化高级氧化新技术的理论基础主要涉及两个方面：过硫酸盐的活化与·OH的产生。

在活化过程中，过硫酸盐通过接收电子而转化为硫酸根自由基（SO4-·），进而与水分子反应生成·OH。

这些·OH 具有极高的氧化能力，可以快速降解有机污染物。

过硫酸盐活化高级氧化新技术在水处理、环境保护和化工等领域有着广泛的应用。

例如，在废水处理方面，该技术可以有效去除废水中的有害物质，提高水质；在环境保护方面，该技术可以用于土壤修复、有毒有害废物处理等；在化工领域，该技术可以用于有机合成、化工废水处理等。

随着环保意识的增强和技术的不断发展，过硫酸盐活化高级氧化新技术将会有更广泛的应用。

未来，研究者们将进一步深入研究该技术的反应机理、优化反应条件和提高氧化效率等方面，为实现该技术的工业化应用提供理论支撑和技术支持。

随着纳米技术、生物技术等领域的快速发展，未来的研究将更加注重与其他技术的结合，开发出更高效、更环保的复合型技术。

过硫酸盐活化高级氧化新技术具有高效、环保的优势，在废水处理、环境保护和化工等领域得到了广泛应用。

未来，随着技术的不断进步和应用研究的深入，该技术将会有更广阔的发展前景。

因此，深入研究和优化该技术对于推进环境保护和可持续发展具有重要意义。

活化过硫酸盐高级氧化技术是一种新型的污水处理技术，具有高效、环保、节能等优点。

纳米四氧化三铁(FMNPs)活化过硫酸盐氧化降解橙黄G的研究

（１．ＴｉａｎｊｉｎＳａｎｍｕｔａｎｇＰｌａｎｎｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｉｖｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅ３Ｏ４ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ（ＦＭＮＰｓ）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＦＴＩＲａｎｄＸＲＤ．ＴｈｅａｚｏｄｙｅｏｒａｎｇｅＧｗａｓｔｈｅｔａｒｇｅｔｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ，ｗｈｉｃｈｗａｓｏｘｉｄｉｚｅｄｂｙａｄｖａｎｃｅｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｃａｔａｌｙｓｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｉｎｉｔｉａｌｐＨａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒａｔｉｏｂｅｔｗｅｅｎｓｏｄｉｕｍｐｅｒｓｕｌｆａｔｅａｎｄｏｒａｎｇｅＧｏｖｅｒｎａｎｏＦｅ３Ｏ４ａｃｔｉｖａｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃａｔａｌｙｓｔｒｅａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓ０．３０ｇ／Ｌ．ＴｈｅｏｐｔｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＰＳ／ＯＧｍｏｌａｒｒａｔｉｏｗａｓ１０∶１．ＷｈｅｎｔｈｅｐＨｗａｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ３ｔｏ９，ｔｈｅｏｒａｎｇｅＧｃｏｕｌｄｂｅｓｍｏｏｔｈｌｙｄｅｇｒａｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｚｏｄｙｅｓｏｒａｎｇｅＧ；ｎａｎｏＦｅ３Ｏ４；ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；ｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ
对过硫酸盐活化得到强氧化性的硫酸根自由基ＳＯ４－·，从而氧化去除污废水中的难降解有机污染物。在光、热、过渡金属离子（Ｆｅ２＋等）等条件作用下，过硫酸根离子可被活化分解为硫酸根自由基ＳＯ４－·［１３］，ＳＯ４－·的标准氧化还原电位Ｅ０＝＋２．５～＋３．１Ｖ，其氧化性不弱于氧化性极强的羟基自由基（·ＯＨ）的Ｅ０＝＋１．８～＋２．７Ｖ。相较于过硫酸根离子本身，硫酸根自由基ＳＯ４－·的强氧化性具有明显的优势，其在氧化难降解有机物的过程中起到了主导

活化过硫酸盐的方法

活化过硫酸盐的方法1.光照活化：最常见的方法是使用紫外线(254 nm)或可见光(400-500 nm)照射过硫酸盐溶液。

照射过程中，过硫酸盐分子吸收光子能量，形成激发态的过硫酸根离子，然后跃迁至激发态的氧气分子，生成高活性的氧自由基。

这种活化方法适用于过硫酸钠等常见的过硫酸盐化合物。

2.热活化：过硫酸盐的活化也可以通过加热进行。

加热使得过硫酸盐分子中的键能量增大，分子之间的振动频率增加，从而使得分子能够更容易发生解离反应，生成活性物种。

此外，加热还可以加快分子间的碰撞速率，增加活化的概率。

3.酸碱活化：过硫酸盐的活化还可以通过酸碱反应进行。

酸性条件下，过硫酸盐分子中的氧原子可被酸中的质子取代，生成硫酸和酸根离子。

碱性条件下，过硫酸盐分子中的氧原子可与碱中的氢氧根离子结合，形成过硫酸根离子和水。

这两种反应都能够活化过硫酸盐，但酸碱活化的效果和速率会受到酸碱的浓度和溶液的pH值的影响。

4.金属盐活化：金属盐可以作为活化剂，将过硫酸盐活化。

金属盐能够与过硫酸盐中的氧原子形成金属过硫酸盐离子，进而激活过硫酸盐。

常见的金属盐活化剂包括铁盐、铁盐和锰盐等。

5.过硫酸盐活化机理：过硫酸盐的活化过程涉及多种反应机理。

其中一个典型的机理是双电子转移机制。

在这个机制中，过硫酸盐分子中的氧原子与金属离子或其他活化剂发生一系列的电子转移反应，得到活性的超氧化物离子或氧自由基。

总结来说，活化过硫酸盐的方法主要包括光照活化、热活化、酸碱活化、金属盐活化等。

通过选择合适的方法进行活化，可以得到高效的活性物种，用于化学合成、有机反应以及水处理等领域的应用中。

铁活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

铁活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展张玲玲;丁薇【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】5页(P44-48)【作者】张玲玲;丁薇【作者单位】北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083;北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083【正文语种】中文淡水资源缺乏是一个全球性的问题。

污水回用可以减轻水资源匮乏带来的压力，但回用污水中的有机污染是阻碍其利用的一大障碍，尤其是污水中的抗生素残留、农药残留等对社会和环境具有潜在的危害[1]。

传统的污水处理方法对于抗生素的去除效果甚微，高效的高级氧化法正逐渐引起人们的注意。

过硫酸盐作为一种氧化剂，在光、超声、微波、中间金属、碱等作用下能产生硫酸自由基，使难降解的目标污染物部分或完全矿化。

这是一种新型的高级氧化法，相对于传统的高级氧化法而言，过硫酸盐具有更稳定、产生的自由基半衰期更长、选择性更好的优点。

这种技术主要应用于地下水的修复和废水的处理[2]。

铁作为一种环境友好、廉价、无毒、有效的催化剂[3]，广泛应用于过硫酸盐的活化。

这种方法与芬顿试剂类似，主要利用同相或异相系统产生亚铁离子活化过硫酸盐。

为了提高系统的效率，通常会协同光、超声、电等方式。

本文主要对均相和异相体系下铁活化过硫酸盐的机理与应用进行了阐述。

均相体系下的机理与应用亚铁离子亚铁离子是一种过渡金属离子，具有价格低廉、环境友好、自然富足的优点，通常会用作活化剂。

亚铁活化过硫酸盐与芬顿反应相似，都是由金属和氧化剂构成，通过亚铁离子破坏过硫酸盐的—O—O—键使其活化，产生，如式(1)。

水中的在自然条件下和碱性条件下会生成·OH，在和·OH的共同作用下，目标污染物得到降解[4]。

该系统下亚铁离子浓度越高，目标污染物降解的越多，但当过多的亚铁离子投入到系统中，亚铁离子就会成为自由基的捕获剂，而且生成的三价铁离子很难再转化为二价铁离子，这会导致系统的效率降低，如式(2)[5]。

过硫酸盐活化技术的研究

过硫酸盐活化技术的研究摘要：过硫酸盐活化产生的强氧化性硫酸根自由基SO4-·，在环境污染治理领域具有广阔的应用前景。

本文综述了热、过渡金属离子、紫外光等单一方法，以及紫外光与过渡金属离子或双氧化剂的复合方法活化过硫酸盐进行了阐述。

关键词：过硫酸盐，活化技术，硫酸根自由基1前言过硫酸盐包括过一硫酸盐(peroxymonosulfate或oxone)和过二硫酸盐(peroxydisulfate或persulfate)，通常情况下(包括本文)是指后者。

过硫酸盐活化(activated persulfate)成为一类新型的“高级氧化技术”(advanced oxidation technologies，AOTs)。

过硫酸盐在水中电离产生过硫酸根离子S2O82-，其标准氧化还原电位为E0= + 2.01 V(相对于标准氢电极，下同)，接近于臭氧(E0= + 2.07 V)，其分子中含有过氧基O—O，是一类氧化性较强的氧化剂。

但由于过硫酸盐比较稳定，在常温下反应速率较慢，对有机物的降解效果不明显[1]。

过硫酸盐在热、光、超声、过渡金属催化等条件激活下产生强氧化性的硫酸根自由基SO4-·，如式（1）所示。

S2O82-+ activator→SO4-·+（SO4-·或SO42-） (1)2不同物质对过硫酸盐的活化2.1过度金属对过硫酸盐的活化过流酸盐从过度金属中得到一个电子时能够被活化产生SO4-·（如式2，式中M代表金属），常用的金属有银、铜、锌、铁、钴、锰。

S2O82-+Mn+→Mn+1+SO42-+SO4-·（2）2.2热活化基本原理（式(3)）S2O82-+加热→SO4-· (3)活化机理:热激发断裂双氧健，需要的热活化能约40.2 kJ/mol。

温度可提高过硫酸盐的分解，高温、高压条件下过硫酸盐降解有机物也是可行的。

除温度影响外，在热活化过程中，影响活化的因素还有过硫酸盐的浓度、pH和离子强度。

钴系催化剂活化过硫酸盐研究进展

钴系催化剂活化过硫酸盐研究进展摘要：近年来，基于硫酸根自由基的高级氧化技术受到了广泛关注，而钴系催化剂活化过硫酸盐产生s04-被认为是最高效的方法。

钴系催化剂包括钴离子、钴氧化物、钴铁氧体、负载型钴系催化剂等。

本文阐述了它们作为催化剂活化过硫酸盐处理难降解有机废水的反应机理、特点、存在的主要问题及其影响因素，同时展望了基于硫酸根自由基的高级氧化法的发展前景。

关键词：硫酸根自由基;钴系催化剂;过硫酸盐；均相催化；非均相催化1序言随着我国经济的不断发展，进入水体的化学合成有机物的数量种类急剧增加，造成水资源严重污染，水环境质量急剧下降。

去除有机污染物的常用方法为生物处理。

然而，对于那些可生化性差且有毒、难生物降解的有机物，采用常规的物理、化学、生物方法难以满足净化处理在技术和经济上的要求，这类废水的处理技术成为研究的热点。

随着研究的深入，高级氧化技术应运而生并有了显著进展。

目前，活化过硫酸盐的高级氧化技术，因其可以产生具有强氧化性的s04-，并能够在酸性、中性或弱碱性ph范围降解有机污染物而受到国内外学者的广泛关注。

活性过硫酸盐高级氧化新工艺传统的高级氧化还原技术是以oh为主要活性物种降解污染物的，基于硫酸根自由基s04-的高级氧化技术是最近十几年内发展起来的新型高级氧化技术[1]，属于类fenton法。

S04-有两个主要来源：过氧单硫酸盐（PMS）和过氧二硫酸盐（PS）[2]。

它们都是过氧化氢（H202）的衍生物。

当磺酸基取代H202中羟基中的氢时，生成过氧单硫酸盐；当两个磺酸基同时取代两个羟基中的氢时，就会生成过硫酸盐。

PMS和PS都具有较高的标准氧化还原电位，但它们在室温下相对稳定，因此很难氧化有机污染物。

s04-的产生方法包括两种过硫酸盐的辐射分解、紫外光解和高温热解，如式(1)；也包括过硫酸盐的单电子物质活化，如式(2)，式中m表示两种过硫酸盐。

-m+energy→ns04(1)-2-eaq-+m→s04+s04或HS04-（2）目前，更多s04-关于产生方法的研究集中于两种过硫酸盐的过渡金属活化，如ni(ii)／pms体系、fe(ii)／pms体系、ag(i)／pms体系、fe(ii)／ps体系、fe(0)／ps体系等。