近日,大连化物所节能与环境研究部废水处理工程研究组(DNL0902)孙承林研究员和能源技术研究平台高分辨质谱技术研究组(DNL2003)吴仁安研究员等通过制备磷酸改性污泥基生物炭,将其用于甲醇制烯烃(MTO)废水光催化处理过程,取得了显著的降解效果,并用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)分析技术首次揭示了MTO废水在降解过程中的分子演变特征。
甲醇制烯烃是以煤或天然气合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,生产低碳烯烃的化工技术,是C1化工的新工艺。在过去的几十年里,烯烃基石化产品和相关的下游工艺得到了迅速发展。因此,MTO被认为是连接煤化工与现代石化工业的关键技术。近年来,MTO引起的污染问题也受到了环境领域研究者的重视。MTO工艺中产生的废水具有成分复杂、毒性大、COD高的特点。孙承林研究员团队一直致力于水处理高级氧化技术的研究,开发了多种高效催化剂,在本研究中采用污泥基生物炭为催化剂,体现“以废治废”的绿色环保理念。与吴仁安研究员团队合作,采用FT-ICR MS从分子水平上分析了MTO废水的组成特征,及其在光催化降解过程中的分子演变特征,揭示了废水降解机制。
相关成果以“Molecular insights into the catalytic oxidation of methanol-to-olefins wastewater with phosphoric acid modified sludge biochar”为题,该工作由太原理工大学余丽(导师:孙承林研究员)、大连化物所王莉和卫皇曌合作完成,发表在《Chemosphere》期刊上。该研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会和山西省自然科学基金等项目的资助。
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https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135938