20世纪70年代以来，电子垃圾拆解区的的多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs）污染越来越受到人们的关注。强烈的疏水特性使得大部分的PBDEs吸附在稻田土壤和河流底泥等固相介质中，这就导致了传统的有机污染物处理方法在电子垃圾拆解地PBDEs的处理上捉襟见肘。表面活性剂淋洗技术对于这种高浓度，相对集中的土壤污染具有高效，快速的特点而备受人们的青睐。但是洗脱仅仅只是将污染物从固相转移到洗脱液中而没有使其破坏分解，因此，如何处置洗脱液的问题也成为了人们日益关注的难题。此外，考虑到表面活性剂的成本问题，如何回收利用洗脱液也是值得深入思考和探讨的问题。在之前的工作中，讨论了利用紫外光处理表面活性剂洗脱液中的PBDEs，并对表面活性剂种类、阴阳离子、PBDEs的产物以及表面活性剂的回用进行了深入的探讨，发现光降解处理能够去除表面活性剂洗脱废液中的PBDEs，并实现表面活性剂的回用。据此，在光降解的基础上，尝试将光催化的方法应用于处理表面活性剂的PBDEs洗脱液，以期对洗脱液中PBDEs的去除以及表面活性剂的回用达到更好的效果。

图1 Ag/TiO₂光催化降解表面活性剂中的PBDEs

本文主要研究了BDE-47和TX-100在Ag/TiO₂催化剂表面的吸附以及在无氧条件下光催化降解TX-100中的BDE-47。通过监测反应过程中BDE-47和TX-100的浓度变化探讨了各因素对该光催化降解的影响，同时对BDE-47在光催化过程中的降解产物进行检测，进一步阐述Ag/TiO₂在光降解过程中BDE-47的光降解机理，并在此基础上期望通过外加物质实现BDE-47的快速去除和减少TX-100的损耗。

如图2所示，BDE-47和TX-100在Ag/TiO₂上的吸附实验表明TX-100对BDE-47在Ag/TiO₂上的吸附过程起着重要作用。吸附在Ag/TiO₂表面上的TX-100，会在催化剂表面形成一个单分子层，给BDE-47提供更多的吸附位点，从而使得BDE-47的吸附量随着TX-100浓度的增加而提升；但TX-100不仅仅只是吸附在催化剂表面，还会在溶液中形成胶束，溶液中胶束的空腔和催化剂表面的单分子层会对BDE-47有一个竞争作用，所以当TX-100的浓度超过4 CMC时，使得吸附在催化剂表面的BDE-47的量减少。

图2 不同浓度的TX-100溶液中BDE-47和TX-100在5%Ag/TiO₂上的吸附动力学

在无氧条件下，Ag/TiO₂可以促进TX-100溶液中BDE-47的光降解，其降解机理如图3所示。TX-100在Ag/TiO₂表面吸附形成的单分子层可以促进BDE-47在Ag/TiO₂表面的吸附，在合适的TX-100浓度下（<6 CMC），Ag/TiO₂的加入加速了BDE-47的光降解。催化剂表面形成的TX-100单分子层是影响BDE-47光催化降解的关键因素。Ag⁰上富集的电子引起的还原脱溴是BDE-47在TX-100溶液中的光催化降解的主要过程。光催化降解相较于直接光降解BDE-47的降解路径未发生改变，但是产物的累积量减少，降低了在洗脱废液处理过程中的生态风险。在光照过程中，催化剂的价带空穴和空穴氧化产生的活性氧自由基可以导致TX-100的损耗。在TX-100的BDE-47洗脱液体系中，相较于EDTA-Na₂、丙酮、异丙醇和乙醇，甲醇是比较好的空穴捕获剂，并且在添加量为1%的甲醇时，溶液中的BDE-47的降解速率和TX-100的损耗量达到了较好的平衡。

图3 TX-100表面活性剂溶液中BDE-47光催化降解Ag/TiO₂的机理

论文以“Application of Ag/TiO2 in photocatalytic degradation of 2,2′,4,4′-tetrabromodiphenyl ether in simulated washing waste containing Triton X-100.”为题在线发表于环境领域学术期刊Journal of Environmental Chemical Engineering上（https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105077.），博士生黄开波同学主力贡献，是其个人第5篇一作论文。欢迎感兴趣的同行关注。