水处理中单线态氧生成方式的研究进展
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王孝文, 王允东, 朱紫燕, 金龙, 李娟红, 刘忻
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Research progress of pathways of the production of singlet oxygen in water treatment
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Xiaowen WANG, Yundong WANG, Ziyan ZHU, Long JIN, Juanhong LI, Xin LIU
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表1 单线态氧生成途径的对比
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Table 1 Comparison of singlet oxygen generation pathways
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| 生成途径 | 适用场景 | 优缺点 | 参考文献 |
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| 光促生成1O2 | MOFs基光催化 | 使用绿色能源光，但需要光敏剂且需要对传统的光敏剂改良才会有更高的1O2产率；光能利用率需进一步提高 | 〔9〕 | | 通过中间体生成1O2 | 通过O2·-生成1O2 | 催化PMS、H2O2 | 是生成单线态氧的主要方式，但Haber-Weiss反应严重减缓了1O2的产率 | 〔17〕 | | 通过SO5·-生成1O2 | 催化PMS | 避免了Haber-Weiss反应速率慢的弊端，但体系中并存的SO4·-会将环境中普遍存在的铵根氧化成具有“三致”毒性的硝基副产物 | 〔24〕 | | 通过·OH生成1O2 | 酸性Fenton、碱性H2O2等 | 现阶段通过·OH生成1O2的量在整个氧化体系里都是微乎其微，·OH一般不是生成单线态氧的主要中间产物 | 〔30〕 | 在催化材料 中构造特殊结构生成1O2 | 氧空位缺陷 | 部分可构造氧空位的催化材料 | 氧空位独特的电子结构不仅可以直接生成1O2，而且可以加速电子传导从而生成更多的1O2，但需要刻意构造氧空位，且构造氧空位需要特定的材料 | 〔31〕 | | 掺杂金属颗粒 | 部分有孔径或有层状结构的材料 | 一般掺杂金属颗粒更加简便，选择性更广，但一些金属的成本略贵（如Pd、Co等）、回用率不高 | 〔34〕 | | 限域效应 | 部分有孔径或有层状结构的材料 | 限域效应对催化剂要求不高（一般用Fe基），无需输入能量，回用率高，但能够通过限域效应直接生成1O2的研究还在进一步探索 | 〔38〕 |
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