近日，哈尔滨工业大学梁恒教授团队在Water Research上发表了题为“Nano-confined catalysis with Co nanoparticles-encapsulated carbon nanotubes for enhanced peroxymonosulfate oxidation in secondary effluent treatment: Water quality improvement and membrane fouling alleviation”的研究论文(DOI: 10.1016/j.watres.2024.122357)，探讨了封装Co纳米颗粒的碳纳米管（Co@CNT）与过一硫酸盐（PMS）联合使用在二级污水处理中对膜污染缓解的效果及其机制。研究人员成功构建了一种封装Co纳米颗粒的碳纳米管，该结构通过将污染物和活性物质限制在纳米尺度空间内，显著提升了催化反应的效率。这种纳米限域催化体系通过增强对有机污染物的氧化分解，有效地缓解了膜滤工艺的污染问题，从而提高了超滤（UF）工艺的运行效率和稳定性。
这项工作报道了一种新型的膜预处理体系Co@CNT/PMS，旨在控制二级污水处理过程中的膜污染。采用Co辅助催化热解双氰胺合成了封装Co纳米颗粒的碳纳米管，实现了PMS的限域活化，提升了污染物的降解效率。通过污染物降解实验、自由基鉴定实验、探针实验和有限元模拟等手段阐述了Co@CNT/PMS体系在降解污染物方面的效果及其作用机理。二级污水中EfOM含量的降低有利于提升膜通量，有效降低可逆和不可逆污染阻力。这一发现不仅揭示了Co@CNT/PMS体系在提升污水处理效率和膜性能方面的潜力，也为城市污水循环利用中的超滤系统稳定运行提供有价值的技术支撑。
论文通讯单位为城市水资源与水环境国家重点实验室，通讯作者为梁恒教授团队教师徐达梁，第一作者为哈尔滨工业大学环境学院博士研究生李沛洁。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135424012569?via%3Dihub#sec0019
