Page 22 - 《精细化工》2020年第6期

第 37 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.37, No.6
202 0 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2020

综论
过渡金属硫化物在高级氧化法中的研究进展

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王梦哲，陈 滢 ，刘 敏
（四川大学 建筑与环境学院，四川 成都 610065）

摘要：近年来，高级氧化技术（Advanced oxidation processes，AOPs）被广泛用于去除废水中的污染物，但高成
本、高能耗限制了该技术的应用，开发低成本、高效、可重复利用的催化剂来降低该技术的使用成本是提高 AOPs
应用的有效手段。过渡金属硫化物（Transition metal sulfides，TMS）具有良好的导电性、机械稳定性和热稳定
性，具有带隙可调特性的 TMS 可用作光催化剂。综述了 TMS 在 AOPs 中的应用，TMS 可通过不饱和硫暴露金
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属活性位点提高 Fenton 法中 Fe 还原为 Fe 的速率，还可直接活化过硫酸盐或作光催化剂。同时介绍了 TMS
的改性方法，主要通过元素掺杂改性来增加活性位点，降低带隙宽度；通过 TMS 与金属化合物复合来提高电导
率，增强催化活性；通过 TMS 与碳基材料复合原位生成 H 2 O 2 ，降低光生电子-空穴对的重组速率。最后，对 TMS
在 AOPs 中的发展方向进行了展望。
关键词：过渡金属硫化物；不饱和硫；金属活性位点；自由基；光催化
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 06-1088-09

Research progress of transition metal sulfides in advanced oxidation processes

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WANG Mengzhe, CHEN Ying , LIU Min
（College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065, Sichuan, China）

Abstract: In recent years, advanced oxidation processes (AOPs) have been widely used to remove
contaminants from wastewater, but high cost and high energy consumption limit its application. The
development of low-cost, efficient and reusable catalysts to reduce the use cost of this technology is an
effective way to improve the application of AOPs. Transition metal sulfides (TMS) have good conductivity,
mechanical stability and thermal stability. TMS with adjustable band gap can be used as photocatalysts. The
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application of TMS in AOPs is reviewed. TMS can increase the reduction rate of Fe to Fe in Fenton
process by the way that unsaturated sulfur atoms on the surface of TMS can expose metallic active sites.
TMS also can activate persulfate or directly act as photocatalysts. The modification methods of TMS are
introduced. Element doping can increase the active sites and reduce the band gap of TMS. The combination
of TMS and metal compounds can improve the conductivity and enhance the catalytic activity, while the
combination of TMS and carbon-based materials can generate H 2O 2 in situ and reduce the recombination
rate of photogenerated electron hole pairs. Finally, the development directions of TMS in AOPs in the
future are prospected.
Key words: transition metal sulfides; unsaturated sulfur atoms; metallic active sites; radicals; photocatalysis

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近年来，随着高级氧化技术的不断成熟，该技 为易生物降解的小分子物质 或直接矿化，而且该
术被广泛用于去除水体中的污染物。AOPs 是依靠高 技术具有氧化能力强、反应速度快、处理效率高、
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反应活性物质（如•OH、硫酸根自由基 SO 4 和单线 无二次污染的优点 。目前，典型的 AOPs 包括臭
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态氧 O 2 等）降解废水中溶解的有机污染物 [1-2] 。以 氧氧化法 、Fenton/类 Fenton 氧化法 、过硫酸盐
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往的研究表明，利用 AOPs 能将难降解污染物转化 高级氧化法 、光催化高级氧化法 和电化学高级氧

收稿日期：2020-03-11; 定用日期：2020-04-21; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200187
基金项目：四川省重大科技专项项目（2019YFS0501）；城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室开放基金项目（201803）
作者简介：王梦哲（1991—），男，硕士生，E-mail：wang_mz12@163.com。联系人：陈 滢（1975—），女，副教授，E-mail：cylm@163.com。