华电大讲堂第266期:运用改进的高铁酸盐技术处理废水
9月23日上午,美国著名教授Virender K.Sharma在我校科学会堂做了一场关于“高铁酸盐技术在处理废水中的应用”的精彩讲座。
讲座伊始,Virender K.Sharma教授回顾了他近年来在中国进行学术访问研究的过程,表达了对中国文化的喜爱,并表示将会在中国继续开展学术讲座,并乐意与中国教授开展后续的合作研究。
Virender K.Sharma教授重点讲解了高铁酸盐在处理金属离子及有机污染物的转化过程中的应用及效果分析。他经过多年的研究总结出,该项研究需重点考虑五个方面的因素:经济上的合理性,反应速率的可操作性,高铁酸盐的稳定性,废水处理的有效途径,以及处理过程中潜在有毒物质的去除。
教授的报告首先介绍了高铁酸盐中铁的三种重要的价态,分别是四价、五价和六价。它们作为可见光响应光催化材料在微量有机污染物降解等环境技术中起到的独特作用。他指出,高铁酸盐所具有的强氧化性能氧化各种有机物、无机污染物,如酚、有机氮、硫化物等,而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物。紧接着,他以含银离子废水处理为例展示了高铁酸盐的氧化性。
随后,他以两个较典型的例子突出了之前强调的重点。其一是在除去农业污染物磷酸盐的过程中,ph值对反应速率有较大的影响,同时在此过程中,高铁酸盐相比同类催化剂具有更好的稳定性,且能显著降低生成物的毒性。这一研究对一些由污染物引起的疾病的解决起到了关键作用。其二是在处理咖啡因的过程中,高铁酸盐虽然可以降解咖啡因,但是转化率和反应速率不尽如人意,教授不断实验,发现通过加入酸性物质可使得反应时间缩短到一小时之内,同时使转化率升到百分之九十多。“我们不能局限于此,每个事物都有其存在的意义”,教授如是说。
与传统水处理剂相比,高铁酸盐不仅能快速杀灭水中的细菌、病毒,还能去除水中的部分有机物、重金属离子和藻类等污染物,其分解产生的胶体可以有效净化水质,对其中的重金属成分有特殊功效而且成本比其他催化剂低,是一种具有显著效果的、有选择性的、环境友好型的低价绿色氧化剂,在中国应用前景广泛。
最后,Virender K.Sharma教授与在场的师生们进行了深入的讨论与交流,为学生们详细解答了有关技术实施的可行性、可控性以及高铁酸盐活性如何保持等诸多问题。讲座在热烈的掌声中圆满落下帷幕。
Virender K. Sharma教授:曾在迈阿密大学海洋和大气科学学院获得博士学位,目前担任德州农工大学公共卫生学院(SPH)环境与职业健康系(SPH)教授。其研究课题为水环境中天然纳米粒子的毒性及对人类健康和生态环境的影响,并在高铁酸盐的化学和环境应用领域中有开创性的贡献。他致力于了解水中消毒产生副产物的机理,在国际期刊上发表学术论文270余篇,撰写、编辑了8本书,获得奖项包括佛罗里达科技研究所优秀研究人员,美国化学学会优秀化学家(奥兰多部门),美国化学学会颁发的环境化学部门优秀证书,环境科学与技术卓越奖以及中国科学院授予的国际奖学金。