项目名称过硫酸盐高级氧化水质净化理论与方法

《项目名称过硫酸盐高级氧化水质净化理论与方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、项目名称:过硫酸盐高级氧化水质净化理论与方法推荐单位：哈尔滨工业大学项目简介该项目属于环境科学与技术领域。环境中的微污染物种类多、危害大、去除难。Science期刊指出，内分泌干扰物等高风险微污染物是人类面临的重大挑战。课题组发明的过硫酸盐高级氧化法水质净化新技术，具有过硫酸盐（PMS）活化效率高、污染物降解速率快、使用方便、水质适用范围宽等特点。阐明了活性物种与污染物间的作用机制，揭示了预氧化对后续消毒副产物生成途径影响规律与控制方法，取得如下成果：1.发明了过硫酸盐氧化体系活性自由基的产生方法。国际上首次创建了尖晶

2、石型催化剂MFe2O4（M=Cu,Mn,Zn,Ni,Co）活化过硫酸盐体系，提出了尖晶石结构、晶面特性、不同A位元素微观特性与过硫酸盐分解、活性自由基生成及水中污染物降解规律。尖晶石催化剂结构稳定、金属溶出少、具有磁性，减少了水质二次污染且方便从水中分离。该成果获得2项美国发明专利。国际上首次发现臭氧诱发PMS同时产生SO4•-、•OH和O3•-的新技术，阐明了自由基形成规律和产生途径，这些活性自由基具有不同氧化能力和选择性，减少了过硫酸盐（PMS）工程用量，大大地拓宽了微污染物去除范围并提高了去除效率。发明了利用羟胺

3、（HA）加速诱导SO4•-伴随•OH共同产生，突破了传统Fenton/类Fenton体系必须在强酸范围内使用的弊端，降低了原料Fe盐和H2O2的投量，形成了一种高效、简便、泥量少、pH适用范围宽的新型过硫酸盐高级氧化技术。2.发现了一种新型非自由基过硫酸盐高级氧化体系。国际上首次发现苯醌活化PMS氧化体系中主要活性物种是单线态氧，产生的单线态氧是一种活性高选择性强的氧化剂，与SO4•-和•OH相比受水体干扰小、相对稳定、降解微污染物效率更高。该技术对于开发利用基于过硫酸盐（PMS）活化产生单线态氧的高级氧化技术具有重要

4、意义。该成果代表论文【8】被作为亮点文章在环境领域国际著名期刊Environ.Sci.Technol.上发表。建立了目标物识别方法从而鉴定紫外/金属/臭氧/醌活化PMS产生的活性物种。构建稳态模型分析了PMS体系中各种活性物种对污染物降解的贡献。建立了基于竞争动力学测定过硫酸盐体系中SO4•-和•OH与污染物二级反应速率常数的方法。计算了不同水质参数条件下的自由基稳态浓度，揭示了水质参数对PMS氧化体系除污染效果的影响机制，为过硫酸盐实际工艺流程设计提供必要理论基础。3.阐明活化过硫酸盐（PMS）在不同氧化体系中活性物

5、种的形成机制及其对后续消毒副产物形成的影响规律。创建了一种简单快速、适用性强、灵敏高的水中PMS检测方法，解决了其应用时定量分析的瓶颈问题。基于PMS氧化体系中活性氧化物种多（SO4•-、•OH、O3•-和单线态氧等），稳态浓度高，反应选择性强等特点，探索了自由基和非自由基体系的产生条件、水质影响规律，证实了在不同PMS氧化体系中对高风险污染物的有效去除效果，包括2-MIB、土臭素等嗅味物质和内分泌干扰物、药物等，拓展了过硫酸盐体系的应用范围。首次研究了PMS氧化体系中各种消毒副产物的形成规律，发现PMS活化技术作为预

6、氧化处理可以有效抑制后续消毒过程中溴酸盐、卤乙腈、三氯硝基甲烷等高风险、有毒副产物产生。项目成果在Environ.Sci.Technol.,WaterRes.,Appl.Catal.,B,Chem.Eng.J.等共发表相关论文，其中SCI收录30余篇，累计影响因子约200.35（2017年统计）。10篇代表作SCI他引748次，单篇论文最高他引151次。1-8篇是环境工程领域前1%的ESI高被引论文。项目成果获美国专利2项，中国发明专利10项。2017年4月，美国化学会ACS在旧金山组织氧化、纳米和膜专题会议并以InH

7、onorofProfessorJunMa为副标题表彰马军课题组在该领域的贡献，授予其科学卓越荣誉奖（HonorAwardforScientificExcellence14）。负责人马军教授任国际水协会刊WaterResearch副主编，英国皇家化学会会士，获长江学者成就奖（工程科学奖）、英国皇家化学会“可持续发展水奖”（2016年，全球唯一获奖人，首位华人获奖者）。代表性论文专著目录序号论文专著名称/刊名/作者影响因子（2017）年卷页（xx年xx卷xx页）发表时间（年月日）通讯作者（含共同）第一作者（含共同）国内作者

8、SCI他引次数论文署名单位是否包含国外单位141RapidAccelerationofFerrousIron/PeroxymonosulfateOxidationofOrganicPollutantsbyPromotingFe(III)/Fe(II)CyclewithHydroxylamine,ENVIRONMENTALSCIEN