在非均相芬顿反应过程中，氧化剂（H2O2 KHSO5等） 通常 以单电子路径从界面 活性点位获得电子，促使过氧键不对称断裂形成强氧化性的 氧化活性物种ROS 进而无选择的降解污染物 。因此，提高非均相芬顿净水 效率 的关键在于自由基的 高效 输出及 有效利用 ，其难点主要集中在 1 暴露活化剂 中有效的活性中心 2 维持 活化剂高效的活化性能 3 应对 自由基超快的自淬灭 特性 。
    针对上述难点，本文以二 硫化钼（ MoS2 催化过硫酸盐 PMS 非均相芬顿体系为研究对象，通过调控 MoS2晶相及形貌，研究了高效催化 PMS产自由基的作用过程，阐明了 Mo反应中心的失效机制，揭示了光催化修复活性中心的反应途径；通过湿式剥离，合成了高度暴露 活性中心 的二维 MoS2纳米 片 ，结合 层状 膜材料组装方法，构造了微纳反应空间 ，在 MoS2高效活化产自由基 的同时实现 自由基高效利用； 建立了以 MoS2膜材料 为填充的高级氧化净水工艺反应器样机，并应用于有机污染的高效降解与微生物的快速灭活中 具有一定学术价值和应用前景 。 本课题取得的具体结果如下。
    （1）揭示了 MoS2/PMS体系中 Mo活性中心的失效原因，阐明了利用光生电子修复活性中心界面反应机制，建立了光催化驱动自由基高效输出的非均相芬顿过程。 1T晶相 MoS2-Mo(IV)是 PMS的吸附点位以及活化中心，活性 Mo(IV)向 PMS传递电子促使其裂解为 ROS；在反应后，活性 Mo(IV)被氧化为高价态惰性非晶层 Mo(V)OxSy，进而导致活性中心失效；但在光芬顿体系中 Mo(V)OxSy在吸收了光生电子后恢复为活性 Mo(IV)，保障了芬顿反应的持续进行。
    （2）阐明了限域作用下反应空间内的传质强化机制，揭示了 1T MoS2纳米片（ ce-MoS2）为核心单元的微流场反应空间组建原理，建立了自由基高效利用 、有机污染物快速氧化降解的高级氧化净水新方法。湿式剥离法成功制备了 ce-MoS2，其活性中心 1T相占比接近 95%，高效暴露的活性中心保障了自由基的高效产出；在此基础上，将 ce-MoS2抽滤成膜，其层结构将产出的自由基“限制”在纳米尺度空间内，在局部形成了较高的物质浓差梯度，进而实现了较快的传质速率。
    （3）发现了自由基产生 -原位利用的净水新过程，阐明了物理抽提 -自由基氧化协同的病原微生物灭活原理，提出了强化自由基输出 、 利用的缺陷态二硫化钼调控方法。 ce-MoS2纳米片抽提磷脂分子并破坏 E.coli结构，该过程在 ce-MoS2抽提饱和后停止。在抽提过程中，未被磷脂占据的活性中心活化 PMS生成自由基，新生自由基无需长距离传质即可高效氧化去除其临近位置的磷脂分子。自由基高效的“产出即利用”过程克服了自由基快速淬灭的缺陷，延缓了 ce-MoS2抽提的饱和进度，保障了可持续的抽提与细胞结构破坏。
    （4）耦合“限域”强化利用自由基模式，建 立 MoS2为核 心的高级氧化净水反应器。样机内部核心组件是 垂直生长于碳纤维 布 的 MoS2阵列（ SMCS 其运行方式为死端过滤。 SMCS高效 暴露 其 活性 中心 ，维持 ROS的高效产出 ，结合碳纤维布内部“限域”构造，产出的自由基快速氧化灭活病原微生物。 SMCS对水体中微生物 R2A培养基总菌群评价） 灭活 率为 99.94%，具备一定普适性。