近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在光催化原位去除水中消毒副产物研究方面取得了新进展，以“In Situ Elimination of Water Disinfection Byproducts in the UV/Chlorine Process by Introducing a Faceted Photocatalyst”为题，发表于Environmental Science＆Technology。

紫外/氯消毒技术作为一种高效灭杀病原微生物的末端水处理技术，近年来在各自来水厂、污水厂和再生水厂得到了越来越广泛的应用，但现有工艺仍难以充分去除包括大部分消毒副产物（DBPs）在内的难降解有机污染物，因此难以保障出水的生态安全性。针对这一挑战，本研究基于光催化剂的创新设计，开发了一套高效、简便的光催化强化紫外/氯消毒反应体系，实现了对多种DBPs的快速、原位去除。该体系采用了独特的晶面分离+双助催化剂设计，与传统光催化剂相比不仅大幅提高了光生电荷分离效率，而且实现了对氧化晶面和还原晶面反应位点的分别优化和高效协同，并激发了单线态氧主导的污染物选择性氧化降解路径。因此，该反应体系的DBPs降解效率比无助催化剂的催化体系提升了70倍，并且展现出优异的抗环境干扰能力和连续运行稳定性。负载有光催化的紫外/氯膜反应器被成功用于市政污水厂二级出水的深度净化，出水中无残留DBPs检出。本研究为解决氯消毒水处理工艺的DBPs残留难题提供了关键技术，对推动光催化水净化技术的发展应用具有重要意义。

图 基于晶面分离复合催化剂的光催化强化紫外/氯工艺及DBPs去除机理示意图

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c03328