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殷冉副教授提出光解二氧化氯降解水中新污染物的波长选择原理和依据

发布于:2025-12-20 文章阅读数:

二氧化氯(ClO2)因其在消毒过程中可有效抑制卤代消毒副产物生成,被广泛应用于饮用水和再生水处理。然而,ClO2对多种结构稳定的新兴微污染物具有较强选择性,单独使用难以实现高效去除。近年来,紫外线/二氧化氯耦合高级氧化工艺受到关注,但现有研究多集中于UV254或UVA365光源,对于新兴远紫外线(222 nm)条件下 ClO2的光化学行为及新污染物去除潜力仍缺乏系统认识,限制了该技术的科学应用与优化。

近日,南京大学前沿科学学院环境与健康研究院殷冉副教授系统研究了远紫外线辐照下二氧化氯的光解特性及其对水中新污染物的去除机制。研究表明,UV222辐照下ClO2的光解速率常数较UVA365降低了5.69倍,这主要源于其在222 nm处较低的摩尔吸光系数。尽管UV222/ClO2体系产生的羟基自由基浓度比UVA365低3.9倍,但在实际水体中,硝酸盐的存在显著增强了UV222/ClO2体系中的自由基生成,而UVA365/ClO2体系则未观察到类似效应。且UV222/ClO2体系兼具直接光解与自由基氧化作用,为新污染物去除提供了新的反应路径。在副产物控制方面,研究发现 UV222/ClO2体系生成的亚氯酸盐和氯酸盐总体水平低于UVA365/ClO2,其无机副产物相关的综合毒性亦相对较低。研究结果为基于ClO2的高级氧化工艺中紫外线光源的合理选择提供了重要科学依据,对发展高效、低风险的水处理新技术具有参考价值。

本研究以 “Far-UVC photolysis of chlorine dioxide for micropollutant abatement in water” 为题,发表于环境领域一区Top期刊 Journal of Hazardous Materials(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140774)。南京大学前沿科学学院环境与健康研究院殷冉副教授为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金基础科学中心项目、江苏省自然科学基金、中央高校基本科研业务费、苏州市创新创业领军人才计划及香港研资局等项目的支持。

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