Water Research ( IF 12.8 ) Pub Date : 2022-06-10 , DOI: 10.1016/j.watres.2022.118730 Lingwei Gao 1 , Yang Guo 1 , Juhong Zhan 2 , Gang Yu 1 , Yujue Wang 2
Reactive species such as sulfate radicals (), hydroxyl radicals (•OH), and/or singlet oxygen (1O2) have often been proposed as the main reactive species for pollutant abatement during the persulfate-based process, and their relative importance is conventionally assessed by the quenching method based on an implicit fundamental assumption that the added high-concentration quenchers (e.g., tert-butanol and methanol) only scavenge their target reactive species, but do not considerably affect the other reaction mechanism of the system. To examine the validity of this assumption, this study evaluated the effects of several commonly used quenchers (tert-butanol, methanol, ethanol, isopropanol, furfuryl alcohol, and L-histidine) on the mechanism of a cobalt mediated peroxymonosulfate (Co(II)/PMS) process. The results demonstrate that besides quenching target reactive species, the added high-concentration quenchers can cause many confounding effects on the Co(II)/PMS process, e.g., accelerating PMS decomposition, interfering reactive species production, and quenching of non-target reactive species. Because of these confounding effects, the quenching method can actually lead to serious misinterpretation of the role of reactive species in pollutant abatement during the persulfate-based process. The findings of this study highlight that the underlying assumption of the quenching method is usually invalid for the persulfate-based process. Therefore, it should be cautious to apply the quenching method to investigate the mechanism of the persulfate-based process, and some debatable conclusions of prior studies obtained with the quenching method may require further verification.
中文翻译:
评估淬火方法的有效性,以评估活性物质在过硫酸盐工艺过程中污染物减排中的作用
反应性物质,如硫酸根()、羟基自由基 ( • OH) 和/或单线态氧 ( 1 O 2) 经常被提议作为在基于过硫酸盐的过程中减少污染物的主要活性物质,并且它们的相对重要性通常通过淬火方法基于隐含的基本假设进行评估,即添加的高浓度淬火剂(例如,叔丁醇和甲醇)仅清除它们的目标反应物种,但不会显着影响系统的其他反应机制。为了检验这一假设的有效性,本研究评估了几种常用猝灭剂(叔丁醇、甲醇、乙醇、异丙醇、糠醇和 L-组氨酸)对钴介导的过氧单硫酸盐(Co(II) /PMS)过程。结果表明,除了淬灭目标活性物质外,添加的高浓度猝灭剂会对 Co(II)/PMS 过程造成许多混杂影响,例如加速 PMS 分解、干扰活性物质的产生和非目标活性物质的猝灭。由于这些混杂效应,淬火方法实际上会导致对活性物质在基于过硫酸盐的过程中减少污染物的作用的严重误解。这项研究的结果强调,淬火方法的基本假设通常对基于过硫酸盐的工艺无效。因此,应谨慎应用淬火方法研究过硫酸盐工艺的机理,并且使用淬火方法获得的先前研究的一些有争议的结论可能需要进一步验证。加速 PMS 分解、干扰活性物质的产生和非目标活性物质的淬灭。由于这些混杂效应,淬火方法实际上会导致对活性物质在基于过硫酸盐的过程中减少污染物的作用的严重误解。这项研究的结果强调,淬火方法的基本假设通常对基于过硫酸盐的工艺无效。因此,应谨慎应用淬火方法研究过硫酸盐工艺的机理,并且使用淬火方法获得的先前研究的一些有争议的结论可能需要进一步验证。加速 PMS 分解、干扰活性物质的产生和非目标活性物质的淬灭。由于这些混杂效应,淬火方法实际上会导致对活性物质在基于过硫酸盐的过程中减少污染物的作用的严重误解。这项研究的结果强调,淬火方法的基本假设通常对基于过硫酸盐的工艺无效。因此,应谨慎应用淬火方法研究过硫酸盐工艺的机理,并且使用淬火方法获得的先前研究的一些有争议的结论可能需要进一步验证。在基于过硫酸盐的过程中,淬火方法实际上会导致对活性物质在污染物减排中的作用的严重误解。这项研究的结果强调,淬火方法的基本假设通常对基于过硫酸盐的工艺无效。因此,应谨慎应用淬火方法研究过硫酸盐工艺的机理,并且使用淬火方法获得的先前研究的一些有争议的结论可能需要进一步验证。在基于过硫酸盐的过程中,淬火方法实际上会导致对活性物质在污染物减排中的作用的严重误解。这项研究的结果强调,淬火方法的基本假设通常对基于过硫酸盐的工艺无效。因此,应谨慎应用淬火方法研究过硫酸盐工艺的机理,并且使用淬火方法获得的先前研究的一些有争议的结论可能需要进一步验证。