中科大最新Nature Communications！这样的水净化谁不爱？

背景介绍

工业和消费者衍生的有机微污染物(如药品、个人护理产品和农药)的加剧，对维持生态安全和清洁水源供应构成了重大挑战。通过高级氧化工艺去除水中的有机微污染物(AOPs)主要受能源和(或)化学物质的过度投入以及矿化不完全所产生的大量残余物的影响。因此，迫切需要有效、负担得起和无害环境的处理技术来消除这些微污染物。

最近中国科学技术大学俞汉青教授团队报道了一种新的水净化范式，即直接氧化转移过程(DOTP)，它可以在极低剂量的氧化剂下实现完整、高效的去污。

本文要点

1.不同于AOPs，在DOTP中，纳米催化剂可以与过硫酸盐相互作用，通过降低污染物的还原势能来激活污染物，从而触发污染物从本体溶液到纳米催化剂表面的非分解氧化转移。

2.通过利用多相催化剂的活化、稳定和积累功能，DOTP可以在纳米催化剂表面自发发生，从而完全去除污染物。

3.该过程在不同污染物、氧化剂和纳米催化剂之间都能发生，其中也包括一些廉价的催化剂。

4.DOTP不需要外部能源输入，具有低氧化消耗，不产生剩余副产品等优点，并在真实的环境基质中表现良好。

图文速递

图片1. 过硫酸盐基多相催化氧化体系中去除有

机污染物和DOTP比率

图片2. Co₃O₄/PMS/PhOH反应体系产物分析

图片3. DOTP反应路径分析

图片4. DOTP的反应计量数，动力学以及直接氧化机理

图片5. DOTP演化过程及热力学可行性分析

图片6. DOTP和AOP示意图

图片7. DOTP、AOP和吸附过程的实际应用中的评价

本文总结

本文揭示了不同于传统的高级氧化吸附过程的多相催化氧化直接氧化转移过程(DOTPs)去除水中污染物，并系统地阐明了其反应机理。由于其催化反应，氧化剂仅作为电子受体，不直接参与反应，因此氧化剂的选择多样。在低能耗，低成本的同时，具有优良的污水净化能力，DOTP为污水处理提供了新思路。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30560-9

来源：学术大视界

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