本技术涉及一种高效去除水中有机污染物的新型材料及其制备和应用技术。该材料通过将前驱体与活性催化组分有机结合并进行优化改性,制备出具有优异去除性能的水处理材料。其制备过程涵盖金属有机框架的合成,活性组分的引入,以及材料的改性处理,旨在提高材料的催化活性和稳定性,实现对水中有机污染物的高效去除。
背景技术
有机污染物广泛存在于各类水体当中,能够通过废水排放、下水道泄漏/溢流和田间径流等多种途径被引入到水环境中。有机污染物具有不同程度的毒性,威胁水生生态系统安全,在人体内累积亦会造成各种急慢性疾病的发生,影响人体健康,对其污染控制日显迫切。过硫酸盐高级氧化被认为是一种有效的降解水中有机污染物的技术。一些方法已被用于活化过硫酸盐,例如通过直接施加额外能量(光、热、超声、辐射)、过渡金属离子、金属材料、非金属材料(碳基、硼基)。与金属材料相比,碳基材料往往更安全环保,但是常规碳基材料在实际应用遇到了传质受限、表面污染、稳定性差、易聚集等一系列问题。
金属有机框架或可作为制备高性能碳基材料的前驱体,其具有高孔隙率、高金属分散性和孔径可控的优势。高效活性位点的生成及其配位环境的优化,是提高其催化性能的关键,例如配位数的调控、引入杂原子作为配位原子以及不同催化位点的协同效应。但是如何选择合适的杂原子掺杂扰动电子结构以控制自由基产生还有待进一步研究突破。此外,在传统的过硫酸氧高级氧化水处理体系中,反应物的传质效率较低,使用后催化剂的回收利用较困难,水处理的有效性和经济性有待进一步提高。
实现思路