锰基氧化物活化过硫酸盐降解水中有机污染物的研究进展

环境修复网讯:摘要：近年来，基于硫酸根自由基（SO4·-）的新型高级氧化技术研发及其在水污染控制和土壤修复方面的应用备受关注.锰基氧化物因其结构性质多变、自然丰度高、环境友好等优势，被广泛应用于活化过氧一硫酸盐（PMS）和过氧二硫酸盐（PDS）处理难降解有机污染物.

该文对可活化PMS/PDS的锰基氧化物的类型、结构特征、合成方法及影响反应活性的因素等进行了介绍，重点对不同锰基催化剂活化PMS/PDS的反应机理进行了讨论，并对未来的研究和发展进行了展望，旨在为拓展锰基矿物材料环境应用和阐明过硫酸盐活化机制提供重要参考.结果表明：活化产生的SO4·-和羟基自由基（·OH）对污染物的降解起关键作用.SO4·-具有较高的稳定性和氧化性，在降解过程中发挥主导作用.复合型锰基氧化物相较于单一锰基氧化物表现出更优的催化反应活性.PMS和PDS活化的反应机理存在显著差异：前者通过Mn （Ⅳ）与Mn （Ⅲ）之间的氧化还原循环，先生成SO5·-再产生SO4·-，而后者是通过氧化还原反应相继生成S2O8·-及SO4·-.此外，MnO2活化PDS还存在仅生成单态氧的非自由基反应机理.现阶段锰基氧化物活化PDS的相关研究仍比较匮乏，值得未来进一步深入研究.锰基材料活化PDS/PMS产生的活泼中间体Mn （Ⅲ）的鉴定及对污染物降解的贡献仍需更多直接的试验证据.