非均相铜基化合物可见光降解染料性能研究文献综述

 2023-04-21 09:11:23

文献综述

当前,水资源污染已是世界各国普遍面临的急需解决的问题之一.在我国由于城市工业废水和 生活污水大量排放全国海洋和湖泊约有 75%的水域被有机污染物或重金属所污染普遍存在富营养化问题.水中的污染物尤其是有机污染物不仅在水中存在时间长、范围广而且危害大并且有 一些很难降解比如多氯联苯化合物 (PCBs) 、染料等.其中纺织工业产生的废水其化学需氧量 COD每年可达到 2000万 t以上.因此对有机污染物特别是有毒难降解有机污染物的处理一直是环 保领域一个十分重要的研究课题.染料是一类难以降解的有机污染物,是我国主要的环境污染源之 一. 人们开发了各种方法,包括吸附、 絮凝、膜过滤、催化降解、生物降解以及高级氧化过 程,用于去除消除上述废水体系中的有机 染料[1-2]。

其中,Fenton反应作为最有效的 AOPs之 一,由于其高效、简单和良好的重现性而引起广泛关 注[3-4]。

但它仍然存在金属离子二次污染,后处理烦 琐以及催化剂回收困难等问题。

因此,迫切需要开发 一种低成本,高稳定和高活性的原子分散的非均相催 化剂,以消除印染废水中存在的有害有机染料。

自2011年中科院大连化学物理研究所 张 涛 等 人首次提出单原子催化概念以来[5],过渡金属原 子级分散的非均相催化剂因100%原子利用率和优 异的催化 性 能 成 为 当 前 研 究 焦 点[6]。

迄 今 为 止, 研究者已经制备了一系列单原子催化剂,主要用于 水电 解,CO2 电 还 原 和 化 学 品 转 化 领 域。

然 而,由于催化剂制备成本高,制备工艺复杂,活性位 点暴露低和规模化难度大等问题,很少有单原子催化体系成 功 应 用 于 有 机 染 料 降 解 的 研 究。

众 所 周 知,负载型Cu组分是良好的Fenton降解催化剂,与传统贵金属光催化剂相比,铜基光催化剂具有价格低廉、绿色环保、反应条件温和、光催化活性可调节 等优势,受到合成化学家们广泛关注,,但它们存在循环 过程中铁离子流失严重和 Fe2+ 再生缓慢 等 问 题[7]。

因 此,探 索 一 种 简 便、大规模、污染小 的 方 法 来 制 备 单 分 散 铜基 催 化 剂 对光催化降解有机污染物迫在眉睫。

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