铁硅和镁铝合金颗粒降解饮用水中消毒副产物机理和系统优化研究

水是一切生命之源泉，然而人类80%以上的疾病与饮用水有关。20世纪初对饮用水进行加氯消毒消灭了全球每年上百千万人因饮用水不洁而死亡的传染性疾病（痢疾、霍乱、伤寒等），饮用水加氯消毒技术成为人类健康史上的一次重大突破，至今仍是饮用水微生物消毒的主要方法。但是，70年代发现消毒副产物的致畸、致癌、致突变使饮用水的安全性成为人类健康问题的焦点，发展低成本、长效高效和无二次污染的净水技术是饮用水处理的主要方向（Nature 2008, 452, 301）。研究结果表明，铁硅和镁铝合金复合滤料体系去除消毒副产物具有长效、成本低和无二次污染等优点, 但其反应机理与传统的零价铁和二元金属体系不同，本课题研究电极电位对铁硅合金催化还原降解消毒副产物的反应速率的影响，研究铁硅阴极极化和镁铝合金降解氯代有机物的反应历程和模型，为研究设计满足水厂去除消毒副产物的长效净水材料及技术提供理论依据和技术基础。

围绕Fe-Si/Mg-Al混合滤层电化学催化还原降解水中消毒副产物机理研究与系统优化的研究主题，设计采用阳离子膜将阴阳极区隔开的电化学测试实验装置，分析研究电极电位对铁硅合金等活性电极电化学催化还原降解消毒副产物的反应速率的影响，研究验证了铁硅和镁铝合金电耦合降解氯代有机物的反应历程和模型并完成了优化Fe-Si/Mg-Al混合滤层综合净水技术参数的研究，初步构建了将Fe-Si/Mg-Al混合滤层实际应用于消除饮用水中超标消毒副产物工程的理论体系和技术基础。