清华大学环境学院张潇源课题组在催化臭氧深度处理含盐废水领域取得新进展

近日，清华大学环境学院张潇源课题组在催化臭氧深度处理含盐废水领域取得新进展，揭示了盐度引发的反应抑制与传质增强间的“权衡”（“trade-off”）效应，为解释研究中存在的关于盐度对有机物去除影响的争议提供了新的分析视角，并为理解无机盐在催化臭氧氧化过程中的作用建立了新的理论框架。

异相催化臭氧氧化中盐度引发反应抑制与传质增强之间的“权衡”效应

异相催化臭氧氧化是一项高效的污水深度处理技术，但盐度对催化臭氧氧化过程的影响在研究中存在争议。课题组揭示了盐度引发的反应抑制与传质增强间的“权衡”效应，指出该效应可直接影响不同盐度下污染物的降解规律。以氯化钠（NaCl）为代表，一方面，盐度会使得液相饱和臭氧浓度下降，加速臭氧分子与羟基自由基的无效消耗，进而在反应侧引发显著抑制；另一方面，盐度的升高可以有效抑制曝气过程中的气泡合并，显著减小臭氧气泡粒径，提高气液相间传质系数与液相内部混合效率，进而在传质侧引发明显增强效果。

在连续曝气体系中，反应抑制与传质增强形成一对“权衡”，共同影响不同盐度下草酸的降解规律。随溶液pH与曝气头孔径的变化，反应抑制与传质增强间的“权衡”随之移动，底物降解规律也发生相应变化。这项工作为解释研究中存在的关于盐度对有机物去除影响的争议提供了新的分析视角，并为理解无机盐在催化臭氧氧化过程中的作用建立了新的理论框架。

相关研究成果以“重新审视异相催化臭氧氧化中盐度的作用：反应抑制与传质增强之间的权衡”（Revisit the Role of Salinity in Heterogeneous Catalytic Ozonation: The Trade-off between Reaction Inhibition and Mass Transfer Enhancement）为题，于2023年6月在线发表在环境领域知名期刊《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）上，近期取得卷号正式发布。

张潇源为论文通讯作者，环境学院2022级硕士生卢科潮为论文第一作者。论文共同作者包括清华大学环境学院教授黄霞、博士生任腾飞和晏妮。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.3c00595

来源：清华新闻网

供稿：环境学院

转自：“创新清华”微信公众号

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