清華新聞網(wǎng)1月3日電（通訊員 盧科潮）近日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院張瀟源課題組在催化臭氧深度處理含鹽廢水領(lǐng)域取得新進(jìn)展，揭示了鹽度引發(fā)的反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)間的“權(quán)衡”（“trade-off”）效應(yīng)，為解釋研究中存在的關(guān)于鹽度對(duì)有機(jī)物去除影響的爭(zhēng)議提供了新的分析視角，并為理解無(wú)機(jī)鹽在催化臭氧氧化過(guò)程中的作用建立了新的理論框架。
異相催化臭氧氧化中鹽度引發(fā)反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)之間的“權(quán)衡”效應(yīng)
異相催化臭氧氧化是一項(xiàng)高效的污水深度處理技術(shù)，但鹽度對(duì)催化臭氧氧化過(guò)程的影響在研究中存在爭(zhēng)議。課題組揭示了鹽度引發(fā)的反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)間的“權(quán)衡”效應(yīng)，指出該效應(yīng)可直接影響不同鹽度下污染物的降解規(guī)律。以氯化鈉（NaCl）為代表，一方面，鹽度會(huì)使得液相飽和臭氧濃度下降，加速臭氧分子與羥基自由基的無(wú)效消耗，進(jìn)而在反應(yīng)側(cè)引發(fā)顯著抑制；另一方面，鹽度的升高可以有效抑制曝氣過(guò)程中的氣泡合并，顯著減小臭氧氣泡粒徑，提高氣液相間傳質(zhì)系數(shù)與液相內(nèi)部混合效率，進(jìn)而在傳質(zhì)側(cè)引發(fā)明顯增強(qiáng)效果。
在連續(xù)曝氣體系中，反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)形成一對(duì)“權(quán)衡”，共同影響不同鹽度下草酸的降解規(guī)律。隨溶液pH與曝氣頭孔徑的變化，反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)間的“權(quán)衡”隨之移動(dòng)，底物降解規(guī)律也發(fā)生相應(yīng)變化。這項(xiàng)工作為解釋研究中存在的關(guān)于鹽度對(duì)有機(jī)物去除影響的爭(zhēng)議提供了新的分析視角，并為理解無(wú)機(jī)鹽在催化臭氧氧化過(guò)程中的作用建立了新的理論框架。
相關(guān)研究成果以“重新審視異相催化臭氧氧化中鹽度的作用：反應(yīng)抑制與傳質(zhì)增強(qiáng)之間的權(quán)衡”（Revisit the Role of Salinity in Heterogeneous Catalytic Ozonation: The Trade-off between Reaction Inhibition and Mass Transfer Enhancement）為題，于2023年6月在線發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域知名期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）上，近期取得卷號(hào)正式發(fā)布。
張瀟源為論文通訊作者，環(huán)境學(xué)院2022級(jí)碩士生盧科潮為論文第一作者。論文共同作者包括清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授黃霞、博士生任騰飛和晏妮。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.3c00595
供稿：環(huán)境學(xué)院
題圖設(shè)計(jì)：李柳依
編輯：李華山
審核：郭玲
