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王松林教授团队在Water Research发表学术论文

作者:  日期:2021-06-24 15:33:43  浏览:



2020年11月4日,国际水环境领域权威期刊《Water Research》在线发表了永利王松林研究团队研究成果(Transformation of acetaminophen in solution containing both peroxymonosulfate and chlorine: Performance, mechanism, and disinfection by-product formation, Water Research 2021, 189, 116605)。永利为论文第一署名单位,博士生丁家琪为论文第一作者,谢鹏超副教授为论文唯一通讯作者。《Water Research》作为环境科学与生态领域的顶级国际期刊,2020年公布的最新影响因子为9.13。该论文的发表将为促进我校环境科学与生态学ESI优势学科的稳步前进做出贡献。

近年来,基于单过硫酸盐 (PMS), 过二硫酸盐 (PDS)和过氧化氢(H2O2)的高级氧化技术在环境污染控制中的应用日益广泛。过氧化物通过活化产生羟基自由基(HO·硫酸根自由基(SO4Ÿ和氯自由基(Cl·,能够高效降解水中有机污染物。氯(chlorine)是水中常见的消毒剂,其在消毒过程中生成的消毒副产物引起了广泛关注。当PMSH2O2应用于水质净化时,极有可能与水中chlorine相遇。有研究表明H2O2chlorine反应能快速生成单线态氧(1O2),而PMSchlorine的潜在作用还没有被充分考察,PMS对氯消毒过程中消毒副产物的影响目前还未见报道。

论文系统研究了PMS/chlorine体系对水中典型污染物对乙酰氨基酚(ACT)的去除。结果表明PMS存在能显著促进ACT的降解,当PMS浓度从0增加到1 mM,ACT降解速率常数从0.0714上升到0.2899 min-1。淬灭实验和EPR检测结果排除了HO·SO4ŸCl·1O2的贡献。ACT的降解产物苯醌(BQ)在中性条件(pH=7)下没有产生明显作用,而在碱性条件下(pH=10)可以通过活化PMS促进ACT的降解。实验发现在中性条件下(pH=7)下PMS基本无消耗,而PMS的存在促进了chlorine的消耗,推测ACT的加速降解是催化氯化的结果。实验进一步计算了PMS/chlorine体系降解ACT的动力学模型,考察了溶液pH、温度、水质参数(氯离子、铵离子和腐殖酸等)对ACT降解的影响,并且发现在实际水中PMS能促进消毒过程中三氯甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)和三氯硝基甲烷(TCNM)的生成。该研究为PMS在氯化过程中扮演的角色提供了新见解。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116605

   

该论文受到国家自然科学基金 (51878308, 52070081, 51578258, 51708380)的资助。