過程工程所改性碳材料增強(qiáng)臭氧氧化研究取得進(jìn)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水體污染和水資源匱乏問題愈發(fā)突出。工業(yè)廢水外排污染物漸趨復(fù)雜，所含難生物降解污染物在自然界遷移轉(zhuǎn)化過程中，易通過食物鏈進(jìn)入人體和動(dòng)物，在較低濃度下即對(duì)健康造成危害。面對(duì)日益迫切的水污染治理與防控需求，開發(fā)高效深度處理技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。非均相催化臭氧氧化技術(shù)利用臭氧分子和羥基自由基（HO?）強(qiáng)氧化性，可在室溫條件下實(shí)現(xiàn)污染物相對(duì)快速去除，但材料表面官能團(tuán)如何影響污染物降解和反應(yīng)路徑尚不清楚。

近日，中國科學(xué)院過程工程研究所曹宏斌研究員的團(tuán)隊(duì)分別通過高溫氣相處理和室溫液相處理，在碳材料表面修飾不同類型的含氧﹑含氮官能團(tuán)，應(yīng)用于非均相臭氧氧化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面氧化和溶液主體氧化兩種反應(yīng)路徑可由多種實(shí)驗(yàn)參數(shù)調(diào)變；碳材料表面對(duì)臭氧分解存在引發(fā)﹑促進(jìn)和抑制等三種不同作用。通過系統(tǒng)研究碳材料表面堿性位點(diǎn)的種類和數(shù)量，酸性位點(diǎn)的數(shù)量對(duì)兩種不同反應(yīng)路徑的影響，可有效指導(dǎo)適用于實(shí)際廢水處理的催化劑開發(fā)。

上述相關(guān)研究，得到了自然科學(xué)基金（21207133，21177130）和科技支撐計(jì)劃（2011BAC06B09）資助，研究成果發(fā)表于 Applied Catalysis B: Environmental(2014, 146, 169–176)和 Chemical Engineering Journal( 2014, 245, 71–79)。

含氮官能團(tuán)對(duì)兩種反應(yīng)路徑的影響

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