转自：环境工程与科学
9月11日，山东科技大学尚亚男教授、张阳和山东大学许醒教授（共同通讯）在Water Research在线发表了题为“Pilot-scale and large-scale Fenton-like applications with nano-metal catalysts: From catalytic modules to scale-up applications”的综述论文，首次系统回顾了基于纳米金属催化剂的放大催化装置/模块的试验和大规模应用。
随着工业的快速发展，药物和个人护理品、内分泌干扰物、农药等有机污染物带来的环境风险已引起世界各国的广泛关注。这些污染物通常毒性大、难降解、易积累，进入水体后会影响水生生物的正常生长和繁殖，对生态系统和人类健康构成严重威胁。与传统的水处理方法相比，基于各种氧化剂（例如 与传统水处理方法相比，基于多种氧化剂（如过氧化氢（H2O2）、过氧化单硫酸盐（PMS）和过氧化二硫酸盐（PDS）、过乙酸（PAA））的高级氧化工艺（AOPs）可通过氧化作用直接矿化或改善污染物的生物降解性，在处理药物和个人护理产品、内分泌干扰物和农药等痕量有害化学物质方面也具有很大优势。AOPs能使大部分有机物完全矿化或分解，应用前景十分广阔。
近年来，人们一直在努力推进使用各种纳米金属催化剂（包括纳米金属基催化剂、更小的纳米簇催化剂和单原子催化剂等）的类Fenton过程的中试规模和工程规模应用。这一步骤对于促进这些高活性纳米金属催化剂在高级氧化过程（AOPs）中的实际应用至关重要。在大规模应用之前，这些纳米金属催化剂必须转化为有效的催化剂模块（如催化膜、流化床或聚丙烯球悬浮系统），因为使用悬浮粉末催化剂进行大规模处理是不可行的。因此，近年来纳米金属催化剂在类似芬顿系统中的中试规模和工程应用令人振奋。此外，生命周期评估（LCA）和技术经济分析（TEA）的结合可为工程规模的类 Fenton 应用提供有用的支持工具。本文总结了基于纳米金属催化剂的各种先进模块的设计和制造，分析了这些催化模块的优缺点，并进一步讨论了它们的类 Fenton 中试规模或工程应用。还讨论了纳米金属催化剂未来 Fenton 类工程应用的概念。此外，还结合生命周期评估（LCA）和技术经济评估（TEA），评估了中试规模或工程应用方面的当前挑战和未来预期。这些挑战需要进一步的技术进步，以便在未来实现更大规模的工程应用。这些努力的目的是提高纳米级 AOPs 在实际废水处理中的潜力。
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