非自由基高级氧化净水技术系列研究成果

           

           

           

代表性论文——ES&T          

         

         

         

聚焦于明晰高级氧化净水体系中非自由基反应微观过程与机制。构建了碳-臭氧、碳-过硫酸盐、金属氧空位-过硫酸盐等典型非自由基主导的高级氧化净水体系。创新性地提出非自由基反应过程中催化剂活性亚稳态（表面吸附原子氧、持久性自由基、电子空穴）主导污染物降解的新机制，突破了传统氧化剂活性亚稳态主导污染物降解的思维局限，探明了催化剂富电子位点（杂原子、氧空位）对反应介质电子转移行为的诱导特征和影响规律，在电子轨道能级层面明确了非自由基主导的高级氧化过程的热力学反应途径及动力学限速主因，深化了电子转移非自由基反应机理。解决了自由基主导的高级氧化净水技术反应计量学效率低、选择性差等瓶颈问题，实现了对酚类污染物的高选择性去除，反应计量学效率提高了200%以上，拓延了传统高级氧化净水技术的发展方向。

     

       

       

       

代表性论文——WR

非自由基主导的高级氧化过程定向优化与主观调控

     

         

         

         

代表性论文——ACB

聚焦于解决非自由基主导的高级氧化传质过程缓慢的难题。提出膜限域效应协同非自由基表面反应特性强化体系传质过程的理念，开发兼具高效、高选择性、高反应计量学效率的高级氧化净水体系，并开展了系统性的反应单元设计及应用强化研究工作。针对不同催化剂类型（碳、金属氧化物），引入 “ 自支撑 ” ， “ 聚合 - 涂覆 ” 等策略构建了催化剂负载稳定，反应活性高的膜催化反应单元，在此基础上，探明了膜结构对非自由基除污染过程的影响规律，明晰膜限域效应与非自由基反应协同除污染机制，实现了膜滤技术与高级氧化净水技术的同步应用强化。解决了非自由基主导的高级氧化技术效率低的问题，反应效率相对传统非均相反应过程提升了 10 ³ 倍，抗背景干扰（ HA 、实际水体）能力提升了 80% 以上，拓延了非自由基主导的高级氧化净水技术工程应用潜力 。