編號：FTJS09632
篇名：金屬基納米材料在過硫酸鹽高級氧化工藝中的應(yīng)用進(jìn)展
作者：祖麗呼瑪爾·木沙江 趙靜 肖鵬飛
關(guān)鍵詞： 金屬納米顆粒 活化過硫酸鹽 高級氧化工藝 非均相催化 自由基
機(jī)構(gòu)： 東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院
摘要： 隨著過硫酸鹽高級氧化技術(shù)的迅速興起,開發(fā)高效活化過硫酸鹽的催化劑引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。在過硫酸鹽的非均相催化劑中,金屬基納米材料由于自身粒徑小、比表面積大、比表面活化能高、磁學(xué)性能好等結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)而呈現(xiàn)出良好的催化特性、化學(xué)穩(wěn)定性、重復(fù)利用性等優(yōu)勢,被認(rèn)為是過硫酸鹽活化劑的最佳選擇之一,在環(huán)境污染控制領(lǐng)域彰顯出巨大的應(yīng)用前景。但是,單一金屬納米材料在反應(yīng)過程中易發(fā)生顆粒團(tuán)聚、自身氧化、金屬離子釋放等問題,一定程度上限制了金屬納米催化劑的廣泛應(yīng)用。針對以上問題,研究人員使用復(fù)合材料替代單一材料作為過硫酸鹽的活化劑以凈化環(huán)境污染物。例如在催化劑制備過程中,將金屬納米顆粒負(fù)載在各類載體材料上,在催化凈化過程中不僅能達(dá)到協(xié)同處理的效果,還能減少金屬離子的流失,同時(shí)提高催化劑的重復(fù)使用性能。此外,制備出結(jié)構(gòu)獨(dú)特的多種金屬基納米復(fù)合材料作為非均相催化劑,多種金屬之間的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)一步提升了催化劑的活化性能,使其對污染物的去除效果更強(qiáng)。近年來,國內(nèi)外研究者在金屬基納米材料的制備與結(jié)構(gòu)特性、活化過硫酸鹽過程中自由基與非自由基的產(chǎn)生機(jī)制、凈化污染物的效果與機(jī)理方面不斷探索,積累了大量具有重要價(jià)值的研究成果。本文對以納米零價(jià)金屬、納米金屬氧化物負(fù)載型金屬基納米顆粒及納米鐵酸鹽等作為催化劑活化過硫酸鹽的理論和應(yīng)用研究進(jìn)行了全面地綜述,圍繞不同金屬基納米材料的制備方法與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、活化過硫酸鹽生成活性物種的反應(yīng)機(jī)理等方面展開系統(tǒng)闡述,最后指出了該類材料在活化過硫酸鹽的過程中存在催化穩(wěn)定性不高、產(chǎn)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等亟待解決的問題,并對今后的研究方向進(jìn)行展望,旨在為金屬基納米催化劑在過硫酸鹽高級氧化技術(shù)中的安全、高效應(yīng)用提供參考。
