废弃聚合物助力光催化产 H?O?及自芬顿反应：污水净化新突破

为解决光催化产 H?O?依赖昂贵牺牲剂、废水处理难题，研究人员以废弃聚合物聚乙烯醇（PVA）为牺牲剂开展光催化产 H?O?研究。结果显示，PVA 可提升 H?O?产量、触发光自芬顿（PSF）反应，同时去除 PVA 和其他污染物，为废水处理提供新途径。

　　水体重的难降解污染物威胁着人类健康和环境可持续性。高级氧化工艺（AOPs）利用过氧化氢（H?O?）去除污染物十分有效，但传统蒽醌法生产 H?O?耗能大且破坏环境。光催化产 H?O?提供了一种绿色、可持续的替代方法，将 H?O?生成与原位用于高级氧化结合，是去除水体污染物的一条很有前景的途径。然而，其效率受限于电荷载流子分离效果差。像乙醇这样的空穴清除剂虽能改善性能，但会带来额外的环境和经济负担。废塑料是一种可免费获取的生产 H?O?的原料，同时还能解决塑料垃圾管理和资源利用问题。在这项研究中，研究人员利用工业废水中常见的污染物聚乙烯醇（PVA）作为高效产 H?O?的资源。PVA 独特的结构形成了富含羟基的局部微环境，与传统牺牲剂（如苯甲醇、乙醇、甲醇和异丙醇）相比，显著提高了 H?O?的产量。引入三价铁离子会引发光自芬顿（PSF）反应。PVA 链上的羟基促进了与铁物种的强烈相互作用，从而增强了 Fe3?/Fe2?的氧化还原循环，能够同时高效去除 PVA 和其他污染物。在光催化反应中使用聚合物作为牺牲剂，不仅证明了处理废弃聚合物的可行性，还为去除水体污染物提供了有效方案。这项工作突出了聚合物在增强光催化产 H?O?方面的潜力，为太阳能驱动的废弃聚合物再利用策略提供了思路。