4-氯酚光化学反应过程中C-Cl键的断裂

反应体系２０ｍｇ／Ｌ４－氯酚在光照下,Ｃ－Ｃｌ断裂,用离子色谱检测了Ｃｌ＾－浓度,在模拟太阳光照射下,Ａｌ＾３＋加速Ｃ－Ｃｌ键断裂的作用较明显;在此外光照射下,氯原子迅速从４－氯酚分子中苯环上断裂,Ａｌ＾３＋、Ｆｅ＾２＋、Ｆｅ＾３＋对该过程的影响很小。最后用Ｃｌ＾－浓度变化研究了反应体系的动力学性质。     

Fe2+和Fe3+在4-氯酚光化学反应中性质的相似性

研究在光照条件下,２０ｍｇ／ｌ４－氯酚＋１ｍｇ／ＬＦｅ＾２＋（体系Ａ）和２０ｇ／Ｌ４－氯酚＋１ｍｇＦｅ＾３＋（体系Ｂ）中Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾３＋的浓度变化,通过离子色谱手段,在体系Ａ中能够同时检测出Ｆｅ＾２＋,在体系Ｂ中亦能够同时检测到Ｆｅ＾２＋,故Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾２＋在４－氯酚光化学反应中的性质,表现出相似性。     

绿麦隆在水溶液中光降解动力学研究

以低功率紫外灯和荧光灯为光源对水溶液中的绿麦隆进行光降解，探讨了光解的影响因素．研究表明，绿麦隆在紫外光照下较易降解，其光解符合准一级动力学方程，反应速率常数为２３×１０－２ｍｉｎ－１；在水环境中经长期光照会逐渐矿化为Ｃｌ－、ＣＯ２、ＮＯ－３等无机离子；运用ＧＣ／ＭＳ技术鉴定了绿麦隆的几种光解中间产物，异氰酸（３氯—４甲基）—苯酚酯是主要中间体，并推测了绿麦隆的光解反应历程．     

环境化学

X13 99013944一氯酚光化学反应过程中C一Cl键的断裂/郁志勇…(中科院生态环境研究中心)//环境科学/中科院生态环境研究中心一1998,19(5),一45~47 环信X一5 反应体系20mg/L4一氯酚在光照条件下,c-Cl键断裂,用离子色谱检测了a一浓度。在模拟太阳光照射下,A13+加速C一Cl键断裂的作用较明显;在紫外光照射下,氯原子迅速从4一氯酚分子中苯环上断裂,A13+、Fe2+、Fe3+对该过程的影响很小。最后用Cl一浓度变化研究了反应体系的动力学性质。图2表1参7氧化程度出发,研究易降解有机物对氯代物芳香化合物生物降解性能的影响。结果表明,易降解有机物…     

双氯酚在蒙脱石悬浮水溶液中的光降解

利用金属卤化物灯(钠铊铟灯系列,250W,λ≥365nm)为光源,研究了蒙脱石KSF对悬浮水溶液中双氯酚的光降解及其影响因素。结果表明双氯酚能够在KSF存在下被有效的光降解。在pH3.2,KSF4g/L条件下,5mg/L双氯酚经过100min光照降解去除率达到82.7%;在pH3.0~9.0范围内,双氯酚的去除率在pH值为3时达到最高;在改姓蒙脱石KSF投放量在0~4g/L时,双氯酚的去除率随着投放量的增大而增大;同时,在反应体系中加入羧酸盐可使双氯酚的去除率有一定程度的提高。     

Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极降解4-氯酚机制研究

制备出Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极,与Ti/Ir O2/Ru O2阳极、有机涤纶滤布构成隔膜电解体系,将阴极催化加氢脱氯作用和阴阳极氧化作用耦合起来对含4-氯酚的有机废水进行降解,采用TOC仪、紫外扫描、高效液相色谱、离子色谱分析方法研究其降解效果及反应历程.结果表明,在最佳反应条件下,Pd-Fe/石墨烯催化体系阴阳极室中4-氯酚转化率分别为98.1%和95.1%,优于Pd/石墨烯催化体系阴阳极室的93.3%和91.4%.Pd-Fe/石墨烯催化体系脱氯效果高于95%,表明双金属催化剂具有更强的析氢能力.在阴阳极的协同作用下,反应120 min时4-氯酚被完全转化.通过阴极加氢脱氯作用,4-氯酚被还原成苯酚.随后苯酚在阴阳极的共同氧化作用下,被氧化生成对二苯酚、苯醌等中间产物,继而被氧化为小分子有机酸,最后被矿化为CO2和H2O,据此提出了4-氯酚降解的可能历程.     

含五氯酚废水的生物降解性和微生物毒性试验

模拟中温厌氧消化反应设备条件,以葡萄糖为共基质,测定了五氯酚的产甲烷毒性及其废水的厌氧可生物降解性．测定条件：ＣＯＤ１１００～１２００ｍ ｇ／Ｌ,ｐＨ７．２～７．４,ＣＯＤ∶ＴＶＳＳ为０．８ 左右,接种污泥未驯化,其产甲烷活性ＣＨ₄／ＶＳＳ为２４０ｍ ｌ／ｇ．试验结果表明,五氯酚是一种对产甲烷活性抑制性较强的物质,当投加浓度小于５ｍ ｇ／Ｌ时产生中度抑制,大于１０ｍ ｇ／Ｌ产生重度抑制,抑制程度与投加浓度大小呈正相关;产甲烷活性被抑制５０％ 的五氯酚浓度约为６ｍ ｇ／Ｌ．五氯酚对产酸阶段抑制程度很小,含不同浓度的五氯酚废水ＣＯＤ转化率稳定在７０％ 左右,但ＣＯＤ不能完全矿化,导致以丙酸、乙酸为主的有机酸积累,无丁酸积累．五氯酚去除率可达７０％ ～８０％ ．用反应终点的甲烷转化率、酸化率、残余挥发酸百分率等特性参数能较好地表征反应体系产酸菌与产甲烷菌的活性及其被抑制情况     

氯离子影响热活化过硫酸盐降解苯酚的机理研究

地下水中广泛存在的氯离子(Cl?)会在自由基作用下生成氯活性物质,进而与污染物反应可能引发新的环境风险. 为研究Cl?影响过硫酸盐(PS)高级氧化技术修复苯酚污染地下水的效果及机理,采用热活化PS氧化体系考察温度、PS浓度、初始pH及Cl?浓度对苯酚降解效果的影响,结合三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)查明苯酚降解过程中体系的光谱特征,借助气相色谱-质谱联用仪识别氯代有毒副产物的数量及种类,并揭示其降解机理. 结果表明:①反应温度的升高和PS浓度的增加均可促进苯酚的降解,且降解过程符合伪一级动力学模型. ②Cl?的存在会加速热活化PS对苯酚的降解,其降解效率随Cl?浓度的增加而提高,当Cl?浓度为10、25和50 mmol/L时,反应5 h后苯酚降解率为100%. ③苯酚降解过程中反应体系的荧光特征可分为4种荧光组分(C1、C2、C3和C4),Cl?存在时,C1和C2组分的荧光强度降幅更大,C3和C4组分主要为苯酚降解产物的光谱特征,其中C3组分的荧光强度随反应时间延长呈先增强后降低趋势. ④根据质谱测试结果,推断出Cl?存在时苯酚降解的可能机理,主要包括羟基化/氧化和氯化作用,其中生成的氯代有毒副产物包括2-氯苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、氯氢醌、3,5-二氯儿茶酚、2,3-二氯-2-甲基丁烷和2-氯-4-甲基-2-戊醇. 研究显示,Cl?会提升热活化PS对苯酚污染地下水的修复效率,但也会因氯化作用生成氯代有毒副产物.      

4-氯苯酚在水溶液中的光化学反应(Ⅱ)反应的动力学研究

研究了在模拟太阳光和紫外光作用下，４－氯苯酚的光反应动力学，研究表明，紫外光的作用更为显。４－ＣＰ的反应速率与４－ＣＰ起始浓度、ｐＨ值，金属离子浓度、富里酸浓度等因素有关，通入空气，能够加速４－ＣＰ降解。     

pH值对纳米零价铁吸附降解2,4-二氯苯酚的影响

在不同pH条件下,对纳米铁(颗粒粒径为30～40 nm)及其降解2,4-二氯苯酚反应体系进行取样,并进行透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜-能谱联用(SEM-EDX)以及电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等形貌观测与分析表征,以考察pH值在纳米零价铁降解氯酚反应过程中的影响和作用.结果表明,在降解2,4-二氯苯酚的过程中纳米铁由分散的颗粒逐渐团聚,其表面逐渐氧化,并最终被呈针状结晶的碱式氧化亚铁(FeOOH)覆盖,从而阻碍了降解反应的进一步进行.在酸性体系中,纳米零价铁的氧化和团聚现象有所缓解,尽管会造成一部分铁量的损失,但反应产生大量的亚铁离子参与并促进了脱氯降解反应的进行,反应过程中溶液pH值有逐渐升高的趋势.不同pH条件下,纳米铁对氯酚的去除率随pH值的降低而升高,酸性条件有利于提高氯酚的还原降解速率,当pH=3时,24 h内氯酚的去除率可达到90%以上.     

水溶液中4-氯酚的微波辅助光化学降解

研究了微波辅助无极紫外灯(MW/UV)光化学降解4-氯酚(4CP)模拟废水;为了考察溶液中4CP的降解效果,用紫外可见分光光度法(UV-VIS)和离子色谱法(IC)测定了溶液中4CP的降解率和Cl^-浓度.结果表明,MW/UV体系中30mg/L 4CP反应120min的降解率由紫外(UV)光解体系的21.56%提高到52.40%.提高溶液的pH值、向体系通入氧气、增强光照度以及外加氧化剂H₂O₂均能增加水溶液中4CP的降解率.微波辅助光化学降解4CP服从一级反应动力学方程.     

Photo-Fenton法降解水中新型污染物双氯芬酸及降解产物的毒性评价

研究了photo-Fenton反应对非甾体抗炎药双氯芬酸的降解和矿化.同时,探讨了H2O2、Fe2+初始浓度、pH值等因素对photo-Fenton反应的影响,确定了最佳操作条件,并进行了各种氧化法的比较.结果表明,对于UV/H2O2/Fe2+反应系统下双氯芬酸的降解,其降解速率受到反应条件的强烈影响.双氯芬酸初始浓度为20mg·L-1时,适宜操作条件是pH值为5,初始FeSO4浓度为5mg·L-1,初始H2O2浓度为200mg·L-1.在最佳条件下,各种氧化法的降解能力趋势为UV/Fenton>UV/H2O2>Fenton>UV.由于反应中有中间产物的生成,双氯芬酸的矿化过程要长于降解过程,其生物毒性也是随着反应的进行先增大而后减小.     

UV/O3/TiO2耦合工艺降解2,4,6-三氯苯酚

通过构建UV/O₃/TiO₂耦合工艺反应体系,打破了以臭氧为基础的高级氧化技术臭氧利用率低的技术瓶颈,使用电子自旋共振波谱仪和荧光探针法分析了UV/O₃/TiO₂耦合工艺的反应机理,明确了臭氧链式反应产生的O₂在反应体系内自循环利用是提高臭氧利用率的主要原因。以2,4,6-三氯苯酚为目标污染物,通过分析初始浓度、接触时间、pH、催化剂投加量等影响因素,对比UV/O₃、UV/TiO₂工艺的降解效果,显示出UV/O₃/TiO₂耦合工艺的技术优势。在相同条件下,单独UV/TiO₂光催化体系和UV/O₃体系对2,4,6-三氯苯酚模拟配水的TOC矿化率分别为12.65%和51.54%,反应速率常数分别为0.0058,0.1956 min-1,而UV/O₃/TiO₂耦合体系的矿化率达到82.97%,反应速率常数为0.2893 min-1,耦合工艺的臭氧利用率较UV/O₃工艺提高11.7百分点,并且在pH=3~11的较宽范围内有良好的适用性,证明了理论研究结论的正确性。     

超薄g-C3N4在可见光下协同PDS降解双氯芬酸钠的机理研究

运用一步热聚合法成功制备出二维超薄g-C_3N_4(UCN)纳米片,通过透射电子显微镜、比表面测定仪、紫外可见漫反射光谱、荧光光谱对UCN的形貌及光学性能进行表征,并利用g-C_3N_4对水相中的双氯芬酸钠(DCF)进行了光催化降解实验.结果表明,UCN具有二维超薄纳米片结构,且具有较高的比表面积、较强的可见光吸收能力及空穴-电子转移能力.UCN的光催化活性优于块状g-C_3N_4,过硫酸盐(PDS)的加入对双氯芬酸钠的降解有促进作用,UCN/PDS体系中对双氯芬酸钠降解起主导作用的活性物种为O【math203z】,经过150 min的反应,双氯芬酸钠的矿化率达到78%.双氯芬酸钠在UCN/PDS体系下的光催化降解符合一级动力学规律和Langmuir-Hinshelwood模型,DCF的光催化降解在偏酸和偏碱性的情况下具有较快的反应速率.DCF在河水中的反应速率是超纯水中的3.4倍.循环实验表明,UCN具有很好的光催化稳定性.     

Degradation of Reactive Yellow 86 with photo-Fenton process driven by solar light

The decolorization of Reactive Yellow 86(RY 86),one of reactive azo dyes,was investigated in the presence of Fenton reagent under solar light irradiation.The decolorization rate was strongly influenced by pH,initial concentrations of H 2 O 2 and Fe(II),and so on.An initial concentration of 40 mg/L was decolored more than 90% after 20 min under optimum conditions.The activation energy of the solar photo-Fenton reaction was 1.50 kJ/mol for RY 86 in the temperature range of 10-60°C.In the kinetic study,the rate constant of RY 86 with OH· radicals could be estimated to be 1.7 × 10 10 L/(mol·sec).The decolorization efficiency of RY 86 under solar light irradiation was comparable to the artificial light irradiation.The decrease of TOC as a result of mineralization of RY 86 was observed during photo-Fenton process.The rate of RY 86 mineralization was about 83% under UV irradiation after 24 hr.The formation of chloride,sulfate,nitrate and ammonium ions as end-products was observed during the photocatalytic process.The decomposition of RY 86 gave two kinds of intermediate products.The degradation mechanism of RY 86 was proposed on the base of the identified intermediates.     

光助非均相芬顿体系中羟基自由基的荧光光谱法测定与影响因素研究

以TiO2/Al2O3为载体制备了Fe2O3/TiO2/Al2O3催化剂,建立了三相流化床光助非均相芬顿反应体系.选取香豆素为羟基自由基捕获剂,采用荧光法检测光助非均相芬顿反应体系中产生的活性中间体,发现在体系中有高活性的羟基自由基生成.实验讨论了溶液的pH值、H2O2投加量、催化剂投加量、光强对光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基生成量的影响.结果表明,以香豆素为羟基自由基捕获剂的实验方法可以较好地检测不同实验条件下光助非均相芬顿反应体系中产生的羟基自由基,且该光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基的生成在30 min内符合零级反应动力学.溶液的pH值、H2O2投加量、催化剂投加量、光强均对反应体系中羟基自由基的生成存在一定的影响.     

4-氯苯酚在水溶液中的光化学反应(Ⅱ)反应的动力学研究

研究了在模拟太阳光和紫外光作用下，４氯苯酚（４ＣＰ）的光反应动力学．研究表明，紫外光的作用更为显著．４ＣＰ的反应速率与４ＣＰ起始浓度、ｐＨ值，金属离子浓度、富里酸浓度等因素有关．通入空气，能够加速４ＣＰ降解．     

全氟辛烷磺酸的紫外光降解及降解机理

为优化全氟辛烷磺酸(PFOS)的紫外光降解条件及探明其降解机理,研究了PFOS在暗反应(Dark)、暗反应/碘化钾体系(Dark/KI)、紫外(UV)、紫外/碘化钾体系(UV/KI)、真空紫外(VUV)及真空紫外/碘化钾体系(VUV/KI)6种反应条件下的降解效果;在VUV/KI体系下,以单因素分析法研究了PFOS初始浓度、pH、KI添加量对PFOS降解效果的影响;通过中间产物分析提出PFOS在紫外光下的降解机理与路径. 结果表明:①在Dark、Dark/KI体系下,PFOS均不会降解;在UV、UV/KI、VUV体系下,PFOS降解率均低于30%;在VUV/KI体系下,初始浓度为200 μg/L、KI添加量为2 mmol/L,PFOS的8 h降解率可达70%. ②降低PFOS的初始浓度、提高pH、增加KI添加量均有助于PFOS的降解. ③轨道阱液质联用仪共鉴定出全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、五氟乙烷磺酸(PFEtS)、五氟丙酸甲酯(MPFA)、三氟乙酸甲酯(MTFA)和三氟乙酸(TFA)等6种中间产物,PFOS的降解过程包括脱磺酸基团以及脱碳碳键反应. 研究显示,水合电子是PFOS紫外光降解过程中的主要活性因子,VUV/KI反应体系可有效去除PFOS,降解路径及降解机理的分析可为其他全氟化合物的紫外光降解提供参考.      

吸收协同高级氧化工艺处理低浓度含氰废气实验研究

以乙腈作为含氰废气的典型组分,考察吸收协同不同高级氧化体系下低浓度乙腈的去除效率以及产物分配情况.研究结果表明：UV/PS和VUV/PS体系均能有效吸收并降解乙腈,在60 min内其脱除效率近100%,且矿化率近80%或以上.主要原因是吸收液中的过硫酸盐（PS）可以在紫外光的激发下产生大量的HO^·和SO₄^·-,这些自由基可以促进乙腈和中间产物的氧化.同时实验还观察到乙腈中的氮元素主要被转化为NO₃^-和NH₄⁺,这说明乙腈的直接氧化和水解反应同时进行.NO₃^-的累积会竞争消耗反应体系中的自由基,这是其稳定性实验中乙腈矿化率下降的主要原因.此外,干扰离子Cl^-也会由于自由基的捕获作用抑制乙腈的降解.最后,根据产物的分析结果,提出了包含氧化与水解路径的乙腈总体降解反应途径.     

光电离剂对SBD降解苯的影响机理研究

研究了单介质阻挡放电-紫外光电离剂(SBD-UV)协同降解苯的效应.研究结果表明,紫外光能与等离子体协同作用,促进苯的降解.外施电压较高时,SBD-UV_254nm作用效果增大.在9 kV的电压下,SBD-UV_254nm可以使苯的降解率和矿化率提高10%左右,结焦率变化不大;外施电压较低时,SBD-UV185nm使苯的降解率、矿化率提高较明显,同时结焦率也有增加.