过硫酸盐活化高级氧化新技术-VIP免费

收稿:2007年10月,收修改稿:2007年12月3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33通讯联系人e2mail:shiningpup@hotmail.com过硫酸盐活化高级氧化新技术3杨世迎33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:10052281X(2008)0921433206ANovelAdvancedOxidationTechnologyBasedonActivatedPersulfateYangShiying3ChenYouyuanXuHuizhenWangPingLiuYuhongWangMaodong(TheKeyLaboratoryofMarineEnvironment&Ecology,MinistryofEducation,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao266100,China)AbstractThethermal,photochemicalormetalionsactivateddecompositionofpersulfateanions(S2O2-8)producesapowerfuloxidantknownasthesulfatefreeradical(·SO-4),whichcanpotentiallydestroyorganiccompounds.Activatedpersulfateoxidationchemistryisanemergingadvancedoxidationtechnology(AOT)fororganicpollutantsdegradation.Thispaper,forthefirsttime,providesanup2to2dateoverviewofapplicationofthenoveltechnologyinnotonlysoilandgroundwaterremediation,butalsowastewatertreatment.S2O2-8isarelativelynewformofinsituchemicaloxidation(ISCO)oxidantthathasmainlybeeninvestigatedatbench2scale.However,thetechnologyhasdevelopedrapidlyduetotheconsiderableresearchandapplieduseofthisoxidantatanincreasingnumberoffieldsites.Asforwastewatertreatment,S2O2-8ismostlyusedasanelectron2trappingagenttosuppresshole2electronrecombinationintheTiO2photocatalyticsystem,andonlyaveryfewreportshavediscussedorganicpollutantsdirect2degradationbyactivatedpersulfateoxidation.Theprospectsofactivatedpersulfateoxidationtechnologyarealsodiscussed.Keywordsactivatedpersulfate;sulfateradical;advancedoxidationtechnology;soilandgroundwaterremediation;organicpollutants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(M2S2O8,M=Na、K、NH4)是一类常见氧化剂,主要有钠盐、钾盐和铵盐,在诸多领域已有广泛应用。早在20世纪40年代,过硫酸盐开始作为干洗漂白剂得以应用;到50年代应用于聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和氯丁橡胶等有机合成中的单体聚合引发剂;70年代被用作印刷电路板及金属表面处理微蚀剂,用于金属表面的清洁。目前,过硫酸盐已被应用在纺织、第20卷第9期2008年9月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVol.20No.9Sep.,2008©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net食品、照相、蓄电池、油脂、石油开采和化妆品等诸多行业。过硫酸盐应用于环境污染治理,则是国外最近发展起来的新领域。过硫酸盐活化(activatedpersulfate)成为一类新型的“高级氧化技术”(advancedoxidationtechnologies,AOTs),目前国内该领域尚缺乏相关研究。本文在分析过硫酸盐活化原理的基础上,综述了过硫酸盐活化技术在有机污染的地下水土环境修复和有机废水处理中的国内外研究进展,并就存在问题提出研究展望。1过硫酸盐活化基本原理过硫酸盐在水中电离产生过硫酸根离子S2O2-8,其标准氧化还原电位E0达+2101V(vs.NHE)[1],接近于臭氧(E0=+2107V),大于高锰酸根(E0=+11...