【生物炭在有机废水修复中的应用研究文献综述7800字】

生物炭在有机废水修复中的应用研究文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u11960生物炭在有机废水修复中的应用研究文献综述 1307881.1水环境有机污染的来源和危害 1146621.2有机废水的处理技术 216001.3有机废水处理中的生物炭 529828参考文献 91.1水环境有机污染的来源和危害水是地球上的最重要的自然资源之一，水与人类命运息息相关，水环境质量的好坏影响着公众的健康。随着我国工业高速向前发展，城市化进程逐渐加快，人类行为活动对水环境的干扰也愈发严重，由此产生的一系列水环境问题急需解决ADDINNE.Ref.{A91C478E-A7DF-426E-9F16-3A8F4BD30AEC}[22]。有机污染物是水环境的主要污染源之一，在世界范围内都受到了严格的管控，水环境有机污染修复成为国内外科学界重点研究的问题。目前，有机废水的污染现状、有机污染物的环境迁移、转化行为、生态毒性以及污染治理途径等方面成为各国环境领域科学家研究的热点ADDINNE.Ref.{02C690D5-2693-4950-81FA-6D453B3132F4}[23]。水环境中有机污染物的种类多而繁杂，一部分来源于自然界各种生化过程所产生的代谢物质，常见的有藻类、木质素以及腐殖质等，另一部分来自工业生产的人工合成有机物。人工合成的比天然形成的种类要多得多，它们会随人类的工业、农业生产和日常生活进入水环境中，从而给地下水、河流、湖泊等带来严重污染ADDINNE.Ref.{3851F700-BB1C-4CF7-9D07-901C4C913372}[24]。各类工业生产中，造纸、冶金、印染、电镀、石油等行业排放的废水成分比较复杂，处理难度相对较大，而又以造纸、印染、制革等行业所排废水中有机污染物的含量相对较多ADDINNE.Ref.{93FAEF1F-FD0D-4E96-A1E8-92193CA38298}[25]。生活污水主要指城镇居民日常生活产生的各类废水，例如餐厨、洗涤、粪便污水等，这类污水中氮、磷元素含量相对较高，且常含有多种细菌与病毒，典型的有肠道致病菌。农业废水的排放也是水环境有机污染的一大来源，各类农药、化肥以及动物饲料的滥用，导致这类污水中也常常含有大量的有机污染物和病原体ADDINNE.Ref.{190AD256-577F-4743-8419-61812BA59D00}[26]。根据有机污染物能否被微生物自然降解以及降解的难易程度，可将有机污染物大致分为以下三类：（1）本身不含有毒有害物质并且很容易通过生物降解而去除的有机污染物，这类污染物的含量如果没有远远超出水体自净能力，便能随着时间推移被生物完全降解。（2）本身含有有毒有害物质但可以被生物降解的有机污染物，虽然这类有机物能被生物进行部分降解，但是所需周期较长，而且依然会有多种有毒的副产物产生并残留在水体中，对环境仍具有一定威胁ADDINNE.Ref.{32A1A442-E519-4595-BA55-947F04376D8D}[27]。（3）本身含有有毒有害物质并且难以或者无法被生物降解的有机物，也就是俗称的难降解有机物，亦称惰性有机物，通常包括多环芳烃、酚类化合物、抗生素、表面活性剂、有机氯和有机磷农药、有机染料等等多种有机物，这一系列污染物一直都是水环境研究中的重点和难点ADDINNE.Ref.{C128FECF-BE68-468E-B12C-5292244CFA8E}[28]。由于其本身的物理化学特性，这些有机污染物在进入水体后几乎无法被生物所降解，且会随着时间的增长而进一步累积，要是被生物体摄入，便沿着食物链浓缩放大，最终对人类与环境造成巨大威胁。因此，水环境中有机污染物可能造成的潜在威胁是不容小觑的，对其处理技术的研究更是刻不容缓。1.2有机废水的处理技术近年来，各国水环境研究工作者都在致力于研制新材料和开发新技术对含有机污染物的水体进行净化，针对不同类型有机废水的不同处理技术和工艺流程被探讨并逐步应用到实践之中。目前，有机废水的常见处理方法可大致分为三类——生物法、物理法和化学法ADDINNE.Ref.{61DEC1DC-DBE0-4ECF-ACBE-82F5B6380F31}[29]。生物法是微生物通过自身新陈代谢作用将有毒有害有机物转化为稳定无害无机物，从而实现污水的净化的过程。生物法是实际工程中应用最多的有机废水处理方法，因为生物法无需添加其他化学药品，运行成本低廉，也不会造成二次污染，具有良好的社会经济效益ADDINNE.Ref.{7DFA39A1-C56B-463D-B2D9-47983966A8A2}[30]。活性污泥法、曝气生物滤池法是两种典型的好氧生物法。活性污泥法的反应时间短，处理效率高，运行较为稳定ADDINNE.Ref.{9306C2BE-FDDB-4C47-AC0E-DFAE99FDA3CF}[31]。曝气生物滤池的原理是微生物滤料层对有机废水中悬浮固体进行截留的同时也可以有效降解有机污染物ADDINNE.Ref.{DD0E131B-E4E2-479F-8E23-5C6EB138D8BA}[32]。厌氧生物法中起作用的是厌氧微生物，其在适宜条件下通过自身新陈代谢对水环境中的有毒有机物进行分解、转化。整个过程中产生的污泥很少，但反应速度较慢，周期较长ADDINNE.Ref.{2E934F97-8430-4786-AB99-5B950F50A115}[33]。物理法中最常用的是吸附法、溶剂萃取法、离子交换法和膜分离法等。最常见的吸附剂是活性炭、吸附树脂和有机合成吸附剂，这些材料通常都具有一些共同特点，即比表面积大、吸附能力强和容易再生等ADDINNE.Ref.{47FDE308-3569-429B-828A-26C7E436D317}[34]。溶剂萃取法是利用萃取剂（与水不相溶）对废水中的目标有机污染物进行分离和提纯的方法。该处理过程简单且能耗低ADDINNE.Ref.{F05A8A16-A84E-44C0-BF9E-8429BF225526}[35]。离子交换树脂拥有丰富的离子交换基团和优良的理化性能，因此近年来在废水处理中的适用范围越来越宽ADDINNE.Ref.{E65812E2-0475-4DB0-95B0-CBED717F551B}[36]。膜分离法中研究得较多的有纳滤膜、微滤膜、超滤膜以及反渗透技术等，目前已经在含酚废水，医疗废水等高浓度有机污染废水的处理过程中得到了成功应用，但由于膜技术的成本较为昂贵，新型的高效且成本低廉的膜材料有待进一步研究ADDINNE.Ref.{647850F1-F24E-437F-98AA-F195BF60B711}[29]。化学法主要包括焚烧法、光催化法、电解法和化学氧化法等。焚烧法适用于难生物降解、成分复杂、浓度高的有机废水，其原理较为简单，即通过高温焚烧有机污染水体，直接把水中的有机物转化成H2O和CO2，此法的弊端是可能产生二次污染，因为不充分燃烧可能生成有毒气体ADDINNE.Ref.{907D4FE1-F90C-4AFB-A12F-779FA80069AE}[37]。光催化技术是一种利用可再生光能处理有机废水的新型技术，各国科研工作者都致力于研究、制备和改良新型光催化剂。光催化技术利用可再生清洁能源且反应条件温和，在环境和能源两大领域都具有非常广阔的前景ADDINNE.Ref.{C2C7D89E-D80D-417C-9B37-F92A37FC8060}[38]。电解法是利用金属的电化学腐蚀原理，在制药、电镀、化工废水处理等方面均有应用，但是电解法处理费用与产生的能耗较高ADDINNE.Ref.{6FB0E064-BE37-4E69-8B2A-575295633EA7}[39]。化学氧化法是指在适宜的条件下，通过在废水中加入强氧化剂和催化剂，使氧化剂能产生大量活性基团，从而降解有机污染物的技术ADDINNE.Ref.{C9952FE1-E5A7-4432-BCB7-9D0FC320B231}[40]。研究者发现，传统和单一的水处理技术难以去除那些难降解且高毒性的有机污染物。高级氧化技术（AOPs）又叫深度氧化技术，通过添加氧化剂如PS、O3、H2O2等，再用输入外界能量（如光能、电能、声能等）或加入催化剂（过渡金属、金属氧化物、碳基催化剂）等的方式激活氧化剂，经过一系列的化学反应，生成以羟基自由基、硫酸根自由基和单线态氧等为代表的活性物质，因为具有强氧化性，他们可以将水中的有机污染物氧化分解成CO2、H2O和无机盐等小分子物质或者使其转化成更容易被生物降解的形态ADDINNE.Ref.{1164F920-95AB-4BB3-8DD4-2D91DB979A80}[41]。具有较高氧化电位的羟基自由基等活性物种几乎可以氧化降解废水中的各类有机物。相对于传统处理技术，高级氧化技术在反应速率、氧化能力、适用范围等多个方面都拥有显著优势，因此，它成为了最具有应用前景的有机废水处理方法之一ADDINNE.Ref.{8CECBE95-7469-4BC8-8479-13DDCB689A5D}[42]。近几年，关于高级氧化技术的研究层出不穷，Fenton氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法、电催化技术、过硫酸盐活化技术等等都属于高级氧化技术研究的范畴ADDINNE.Ref.{4A5378C3-D5FD-4D89-9EAD-FE8B5DF383E4}[43]。Fenton氧化法的基本原理是在极低的pH条件下（pH=2~4）利用亚铁离子（Fe2+）催化双氧水（H2O2）这种强氧化剂，反应过程中会产生大量可无选择性降解有机污染物的羟基自由基ADDINNE.Ref.{BA82FEFE-FC95-4B74-9AA9-7571892BFBAC}[44]。但是Fenton氧化法的缺点是反应pH条件要求严格，有金属浸出风险。臭氧氧化技术以臭氧（O3）作为强氧化剂，再辅以特定的条件或催化剂，能够有效将水中的有机污染物矿化为无机物或提高其可生化性。臭氧氧化技术常常用于含酚、含氰、含重金属废水、造纸废水和印染废水等的处理ADDINNE.Ref.{25F167A7-CD20-4399-AAF0-911156517BE3}[45]。光催化技术中，在不同波长的光照条件下，半导体光催化剂会产生光生电子和空穴对，后续反应体系中会有大量活性自由基生成ADDINNE.Ref.{228D198E-5BBB-42F8-B353-B55CCFCB4908}[46]。目前被研究的最多的催化剂有TiO2、类石墨型氮化碳g-C3N4以及钙钛矿型光催化剂等。光催化技术也有一些弊端，主要体现在光能利用率低、氧化反应不彻底、催化剂容易失活等多个方面ADDINNE.Ref.{7494C73C-6AAE-463F-8265-1C636DF47BD8}[47]。电化学氧化技术是在电极上外加电源形成一个强电场，在电极上会发生氧化还原反应，生成具有强氧化性的基团，利用电极与污染物之间的电子转移与得失对有机污染物进行降解ADDINNE.Ref.{C818B5F4-B403-459E-9607-56872005BD9C}[48]。该过程不用添加其他化学试剂，主要依靠电子的转移进行，因此不会产生二次污染。但是，该技术也存在不足，其一，降解机制认识还不够清晰。其二，成本和能耗相对较高。过硫酸盐活化技术是一类基于氧化剂过硫酸盐的新型高级氧化技术（PS-AOPs）。过硫酸钠因其物化结构稳定，易于保存且成本低廉的优良特性在各类实验研究以及工程应用中被广泛使用ADDINNE.Ref.{55F58174-0556-4B4B-87B0-9FBEFC492E1B}[49]。PS-AOPs因其氧化剂性质稳定、pH适用范围广、自由基持续时间长等优势，在高级氧化技术的开发和应用中备受关注。然而，过硫酸盐在废水处理中本身稳定性较强，很难与有机污染物直接反应，降解效果并不理想，所以需要使用一些物理化学方法对其进行有效激活ADDINNE.Ref.{A2D5F85A-BF74-41C7-916D-587BE1AAD037}[50]。过硫酸盐可以被紫外光辐射、超声、热、微波、酸、碱、过渡金属/金属氧化物等激活从而生成高活性物种，这样就可以实现有机污染物的快速降解和矿化ADDINNE.Ref.{E08BE5F7-3D07-443F-AACC-AAAE29BD83B2}[51]。然而，热、光、超声活化需要额外的设备和能源消耗；酸、碱活化会影响环境pH；金属基催化剂资源稀缺、成本高、存在金属浸出毒性等缺点日益突出，正逐渐被人们所重视。因此，开发更高效、绿色环保的替代催化剂仍是当务之急。为了克服上文所述活化方法的缺点，无金属碳基催化剂应运而生。无金属碳基催化剂的种类十分丰富，并且表现出不同的催化性能。相较于碳纳米管、石墨烯、纳米金刚石等低维无金属碳材料，以有序介孔炭（OMC）、活性炭（AC）和生物炭（BC）为代表的三维碳基催化剂被认为是PS-AOPs环境应用中更有潜力的选择。有序介孔炭有序度极高，结构可控性良好。与其他维数无金属碳材料相比，有序介孔炭具有高度交错的孔结构，这不仅可以增强传质过程，而且可为表面催化提供更多暴露的活性位点ADDINNE.Ref.{FF1A0E80-13EF-4362-9D19-91F987269A09}[52]。活性炭因其优异的吸附性能而被发展为工业吸附剂，其对重金属、药物和染料等具有较强的吸附能力。生物炭是指自然界中各类富含碳的有机质在完全无氧或者缺氧的条件下经过高温裂解而形成的一种固体产物。与石墨烯、碳纳米管、活性炭、介孔炭等其他碳材料相比，生物炭具有原料丰富、制备成本低等显著优势。近年来，PS-AOPs中生物炭的研究成为一个热点。1.3有机废水处理中的生物炭自2008年以来，学术界对生物炭在环境修复中的应用掀起了一股热潮ADDINNE.Ref.{75DACE2F-1F7D-4CBA-84AA-6DAAD177B8FF}[53]。随着对其研究的逐渐深入，生物炭的应用领域已由最初的土壤修复拓宽到了废水处理。在水体中发现的典型有机污染物包括染料、酚类、抗生素、多环芳烃、多氯联苯等等。生物炭通常具有较大的比表面积、丰富的多孔结构、多种表面官能团等特性，因此可以作为去除水溶液中有机污染物的优良吸附剂和催化剂。1.3.1生物炭吸附去除有机污染物因为生物炭具有类似活性炭的疏松多孔结构，所以也是一种高效吸附剂。生物炭的制备成本和能耗要比活性炭低得多，因为生物炭的生产过程不需要特别高的温度，也不需要额外的活化工艺。因此，近几年许多研究者都投身于生物炭吸附效率的影响因子和吸附机理的研究之中。经过大量的探索、研究，最终发现吸附效率主要受生物炭结构和性质、溶液pH、吸附剂用量、竞争阴离子和温度等多种因素的影响。Chen等人探究了不同温度下松针热解产生的生物炭的吸附能力ADDINNE.Ref.{FC7B28AF-C5E6-46CE-835C-3DAB5AF1674D}[54]。结果表明，不同热解温度下制得的生物炭的结构有明显差异，从而表现出不同的吸附效果。溶液的pH对吸附也有所影响，这与生物炭的类型和目标污染物的特点都有很大关系。pH不仅会改变吸附剂的表面电荷，还会改变污染物的形态和电离程度。在pH较低的溶液中，生物炭表面的含氧官能团绝大部分是质子化的；而溶液pH较高时，生物炭的表面带负电荷，此时阳离子很容易被生物炭捕获。吸附剂的用量对吸附效率也有显著影响，应用最优剂量的生物炭去除污染物是其经济且有效应用的关键。以往的研究认为生物炭对污染物的吸附是一个吸热过程，吸附量随温度的升高而增加ADDINNE.Ref.{B51D8DCD-6E38-4D53-8018-AD4F8A187D1C}[13]。生物炭对有机污染物的吸附机理包括孔隙填充、静电作用、氢键、疏水效应和π-π电子给体受体相互作用等。机理取决于生物炭的性质和有机污染物的类型。Jin研究了麦秸、稻秆和猪粪生物炭对异丙隆、阿特拉津和吡虫啉的去除，发现吸附容量的增加是由于生物炭比表面积和有机碳含量的增加以及疏水性的降低ADDINNE.Ref.{E34FB8EE-2AB0-420C-89CE-3EA3FFE07D44}[55]。Zhang的团队将生物炭与新兴纳米技术结合，合成了杂化碳纳米复合材料，并研究了其在水溶液中对磺胺甲嘧啶的吸附能力，磺胺甲嘧啶的主要吸附机制包括分配、氢键和π-π相互作用。Sun等人制备了厌氧消化残渣、桉树和棕榈树皮生物炭用于亚甲基蓝（MB）的吸附，结果表明静电吸附是MB的主要吸附机理，扩散过程控制其吸附速率ADDINNE.Ref.{7F7106CE-FA9F-4EA3-B100-697A9CC8D264}[56]。Jia等研究了pH和金属对玉米秸秆生物炭吸附土霉素的影响，π-π相互作用的表面络合和金属桥接是吸附的主要机制，阳离子交换也起到一定作用ADDINNE.Ref.{0DFBC484-9ECD-43B5-A09B-E063FA27C9AF}[57]。有人探究了秸秆衍生生物炭对染料分子的吸附，吸附机理主要包括有机物分子与生物炭的石墨层之间的π-π作用和静电吸引作用ADDINNE.Ref.{23C1F08C-E2C8-45A4-A522-F5CAB4F82847}[12]。1.3.2生物炭催化降解有机污染物目前大多数研究以碳材料为载体来提高金属氧化物的稳定性，而忽略了碳材料本身在活化过硫酸盐中的作用。如前文所述，生物炭作为一种高效、环保的碳基催化剂在过硫酸盐活化技术中起到了关键作用。近年来，生物炭作为过硫酸盐活化剂因其无二次污染、成本低廉等优点而受到越来越多的关注。Yu等人制备出磁性氮掺杂污泥生物炭，发现其可以成功激活PS，实现盐酸四环素的高效降解。该研究还证明铁化合物、掺杂氮和石墨碳是过硫酸盐活化的主要位点，这说明生物炭对过硫酸盐的活化的确做出了贡献ADDINNE.Ref.{3E07C5FE-804C-4417-8FA0-B1EA03EF9503}[81]。生物炭的催化性能受原料种类和热解条件的影响。在相同的热解方法下，木材衍生生物炭和樟树叶生物炭在PDS体系中表现出很差的催化活性，去除率低于30%，而污泥生物炭的催化活性较高（2h内去除率达85%）。研究发现，提高污泥生物炭的热解温度可以显著提高其在PMS体系中的催化效果，BC-800对BPA可以达到100%的去除率，显著高于BC-400（30min去除80%）和BC-600（30min去除90%）ADDINNE.Ref.{F218F40F-C522-4E76-AF5D-ACCF45441012}[58]。生物炭的催化效果也与降解反应条件息息相关，如反应温度、溶液pH、生物炭的剂量、PS剂量、污染物浓度等，所以在研究生物炭催化降解能力时很有必要对反应条件的影响进行探究。为了促进生物炭在活化过硫酸盐方面的应用，实现最大限度催化降解有机污染物，还需要进一步研究生物炭活化过硫酸盐的机理。到目前为止，基于PS-AOPs的生物炭降解污染物的反应途径和催化位点也有了大量的研究。羟基自由基（•OH）、硫酸根自由基（SO4•－）和单线态氧（1O2）是生物炭/过硫酸盐体系的主要活性物质。众所周知，•OH已被证明是一种不会产生二次污染的强氧化性物质ADDINNE.Ref.{06720FAB-9F29-4C8D-BA5E-7B12A35536AD}[59]。由于其具有强氧化能力且没有选择性，结构复杂的大分子污染物可以被分解为稳定、简单的小分子，再进一步被矿化成无污染的无机物水和二氧化碳。然而，•OH（t1/2=1μs）较短的半衰期限制了其有效传质和远程攻击的能力ADDINNE.Ref.{4D89EF6A-69BF-4010-9714-12961D0EF0BB}[60]。而且，•OH表现出对pH的依赖性，•OH主导体系的降解效率一般会随pH值的增加而降低。SO4•－是另一种氧化能力强的自由基，可由PMS和PDS直接分解或者通过PDS的水解产生。与•OH相比，SO4•－的半衰期更长，为30-40μs。SO4•－倾向于通过电子转移反应攻击目标ADDINNE.Ref.{A21F0C3D-8332-4E4C-BCFE-1AE6BCFB3199}[61]。1O2是一种典型的非自由基活性物质。其寿命主要取决于所处的环境，从2μs（在水中）到1000μs（在CF3Cl溶剂中），在空气中甚至可以达到72minADDINNE.Ref.{004652EA-A80B-4567-A188-4D1C41178EED}[62]。虽然1O2的氧化电位低于•OH和SO4•－，但其高选择性可使1O2主导的氧化体系较少地受到水中常见物质（包括无机物和有机物）的干扰，在实际有机废水的修复方面具有一定优越性。高氧化电位PS在三元体系中发挥氧化剂的作用，在氧化还原反应中倾向于接受电子。因此，PS倾向于受到无金属碳催化剂富电子位置的激发。根据激活后生成活性物种类型，可将诱导机制分为两种途径，其中产生自由基（包括•OH和SO4•－）的氧化降解途径被称为自由基途径，而非自由基活性物种（包括1O2、表面活性络合物和直接电子转移）主导的过程被认为是非自由基途径。在自由基途径中，PS的O-O共价键可以直接裂解为两部分（PMS:-SO4和-OH；PDS:-SO4和-SO4），其中一部分接受来自化剂的电子供给，以离子态SO42-或OH-释放，剩下的携带未配对电子的部分称为自由基（•OH和SO4•－）。在非自由基途径中，由于催化剂活性位点的活化能力不够强，PS的O-O键不会断裂，只是伸长形成表面活性复合物，直接攻击有机物或进一步与OH-/H2O/O2反应形成1O2。然而，活性复合物的形成在很大程度上依赖于碳基催化剂表面不平衡的电子分布ADDINNE.Ref.{6E8E01D6-3166-4C8D-8686-5C45D6DF44BB}[63]。在表面活性复合物攻击有机物的过程中，可能出现两种情况。首先，当PS和目标污染物以相同或相近的位置吸附在无金属碳基催化剂表面时，会形成电子分布不平衡的“生物炭/PS/目标污染物”或“生物炭/目标污染物/PS”三元结构体系。电子的不均匀分布将引起电子转移，使复合物被活化而不释放任何自由基。表面活性复合物可以通过快速的电子转移进一步氧化降解被吸附的有机物ADDINNE.Ref.{1F3A6104-2C47-4E8C-ADE7-BEF38F1D933B}[64]。其次，如果被吸附的PS和目标污染物分布在催化剂表面相距较远的位置，PS和污染物之间的直接电子转移将变得十分困难。在这种情况下，催化剂的碳晶格可以作为一个电子穿梭体，加速电子从污染物（电子供体）向PS（电子受体）的转移ADDINNE.Ref.{F93EBAB1-A0CC-405C-AFE8-F1319AE9E5A7}[65]。对活性物种（•OH、SO4•－和1O2）的鉴定通常有三种有效方法，包括自由基猝灭实验、电子自旋共振（ESR）或电子顺磁共振（EPR）以及化学探针法ADDINNE.Ref.{74A55588-DF34-4DC7-95D3-1AD046449144}[63]。而直接电子转移路径一般是通过专用方法和电化学特性相结合来确定的。猝灭原理基于竞争动力学方法，即添加的猝灭剂在攻击目标污染物之前，预先以相当快的反应速率消耗生成的活性物质。ESR（或EPR）技术是检测自由基最准确的方法，可以清晰地观察到捕集剂和活性物质的加合产物的特征信号ADDINNE.Ref.{13360DBE-A49A-4D68-8156-6010EAD52F63}[66]。化学探针法也可用于自由基的定量。生成的中间体一般采用分光光度法、高效液相色谱法等进行分析测定ADDINNE.Ref.{ABD2DAF0-8EFE-419D-9107-F25E19654EEA}[67]。此外，电化学特性也可以确定直接电子转移路径。特别是线性扫描伏安法（LSV）可以揭示三元体系（过硫酸盐、催化剂和目标污染物）之间的氧化还原半反应。此外，电化学阻抗光谱法可以用来测量电子转移电位，循环伏安法也有助于揭示材料的催化氧化还原能力。例如，Liu等人制备的介孔碳材料降解2,4-DCP的研究中，通过自由基猝灭实验数据对比以及相应的电子顺磁共振（ESR）表征分析，证实了在该反应体系中•OH起到了主导作用ADDINNE.Ref.{6F0C7831-0969-4DA8-9A2B-2FE443FE010E}[68]。到目前为止，在没有负载金属或掺杂氮、硫等元素的情况下，多种纯生物炭的性能仍不理想。本研究将致力于寻找和制备PS-AOPs中对多种有机污染物具有高催化活性的未改性生物炭。虽然在之前的许多机理研究中都提出了自由基途径、非自由基途径或者两种途径共存，也有许多研究致力于探究生物炭的催化位点，但是少有研究进一步分析两个途径对催化系统的贡献，或试图分析生物炭上的各催化位点对哪个路径负责。本研究将在这些方面对机理进行进一步探索。参考文献[1] 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