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文档简介

目前，国内污泥产量逐年提高，且污泥中含有的重金属，难降解污染物以及微生物对人体与环境具有危害作用。因此，污泥的安全处置与资源化利用日渐凸显。污泥生物炭的制备是解决污泥难处理的有效途径，且其内含多种活性位点，在高级氧化水处理中具有潜在优势。针对课题组对有机固废处理方向的科研优势以及多个固废项目支撑，作者系统性总结了污泥生物炭基材料在高级氧化水处理方面的应用进展，以对后续污泥生物炭研究打下基础，也为相关领域研究人员提供指导。课题组已成功制备多种污泥生物炭基催化剂，且通过改变污泥生物炭制备条件，实现了对生物炭表面活性位点选择性调控，从而改善了污泥生物炭基材料的催化活性。通过设计搭建连续流反应器，进一步评估了污泥生物炭催化剂在实际连续流运行条件下的性能。摘要：污泥作为污水处理过程的残留物，含有多种重金属、有机物以及微生物等污染物，严重危害环境和人体健康。污泥衍生的生物炭基材料具有优良的孔隙结构、表面电荷分布以及含氧基团，在高级氧化水处理领域显示出极大潜力。目前，多种污泥生物炭基催化剂成功应用于光催化、过硫酸盐活化以及芬顿等氧化体系，显示出较高催化活性。系统地总结了污泥生物炭基材料的制备方法；全面阐述其在不同氧化体系的应用及作用机理。指出未来污泥生物炭基催化剂的稳定性需进一步增强，以防所含重金属等污染组分释放；同时，污泥生物炭在动态连续流反应器中的催化活性和循环再生能力需进一步考察，以增强实际工业化应用潜力。结论污泥生物炭基催化剂具有丰富的含氧基团、缺陷以及过渡金属等活性位点，因而在高级氧化体系表现出优良的催化潜力。此外，较大的比表面积和优良的孔隙结构使得污泥生物炭可作为合适的载体用于修饰改性，从而进一步增强其催化活性。本文系统描述了污泥生物炭的制备方法并分别阐述了污泥生物炭基催化剂在不同氧化体系中的应用情况。然而，污泥生物炭基材料的催化活性、稳定性以及可重用性仍需进一步的研究，以拓展其在实际水处理中的应用。此外，污泥生物炭基催化剂合成过程的能耗问题、过渡金属元素的浸出污染问题仍亟待解决。未来污泥生物炭基催化剂的发展应首先聚焦于增强污泥生物炭基催化剂的稳定性，防止造成二次污染；其次，进一步改善制备过程，降低能耗；同时，测试其在动态连续流反应器中的催化活性及循环再生性，以提高工业化应用潜

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