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ICPB已经通过光催化循环床(PCBBR - photocatalytic circulating-bedbiofilm reactor)得到验证可以生物降解三氯苯酚和染料。下图的结果显示在对PCBBR反应器中的大孔底物进行照明过程中,染料Reactive Black5的流失率达100%,COD的去除率约为60%。染料的损失是有光催化造成的,但大部分的COD去除则由生物降解完成。这些实验结果证明ICPB能用光催化剂促进小程度的高级氧化,使难降解有机污染物变得易于生物降解。
▲ Reactive Black 5 染料在3.5-mm BioCAP® 管(韩国三星制造)中的分解情况(其中TiO2已通过冷烧结固定到其上)
除了PCBBR,也有通过其他构造的反应器保护生物膜的实验报道。通过ICPB成功去除和矿化的难分解化合物包括了磺胺甲恶唑、二硝基甲苯、硝基苯、磺胺嘧啶、邻苯二甲酸二甲酯啶、喹啉和四环素。虽然反应器的构造和配置细节不尽相同,但关键是它们都具有双重活性的生物膜基质:它可以使光催化产生供体基质,同时又保护了细菌。
总结
Rittmann教授通过上述三种新技术展示了活性基质是如何将生物膜的固有优势进一步扩大,拓展了它的应用潜能。相信随着我们对生物膜研究的进一步深入,以及更多的跨学科探索,我们在未来几年能看到更多上述技术的相关工程商业应用,以及其他创新技术的诞生。
“不要害怕去尝试那些有别于学科常规的新东西。令人兴奋的进展正在学科交叉点上发生,而那些界线也终将会很快消失,因此你应该好好利用这一切,走出你的舒适区。”---Bruce Rittmann
Rittmann教授一直鼓励大家走出自己的舒适区,做更多的尝试。我们也用他曾经说过的这段话结束这篇综述的介绍。
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