PH对硫酸根自由基降解可离子化污染物动力学过程的影响

1、pH对硫酸根自由基降解可离子化污染物对硫酸根自由基降解可离子化污染物动力学过程的影响动力学过程的影响指导老师：钟美娥指导老师：钟美娥汇报人：李成汇报人：李成团队成员：袁俊、谭晓风、唐成泽、杨霏、雷汪静团队成员：袁俊、谭晓风、唐成泽、杨霏、雷汪静目录研究背景研究背景可行性分析可行性分析创新之处创新之处研研究现状究现状研究内容研究内容0 01 1 PART ONE研究背景U一、研究背景一、研究背景U 氯酚类化合物被广泛应用于化工、农药、医药等工业中。由于污水排放、农药使用排水氯化消毒等原因，氯酚类化合物污染面很广，土壤地下水、地表水中均已检测到氯酚的存在。很多氯酚类化合物具有“致癌、致畸、致突变”

2、 的三致效应。同时，许多氯代有机物是内分泌干扰物，当它们长期低剂量存在时，容易使人和生物的内分泌系统紊乱。美国环保局和我国政府已将氯酚类物质列为优先控制的污染物。0 02 2 PART TWO研究现状U二、研究现状二、研究现状U 氯酚类化合物的降解方法有微生物法、金属还原脱氯法和高级氧化法等。由于氯原子的p 电子和苯环上的 电子形成稳定的共轭体系，氯酚具有强稳定性和抗降解性。因此，微生物法对氯酚废水的降解效率低。金属还原脱氯法存在着金属离子溶入水中、带来二次污染等问题。近年来，建立以硫酸根自由基（SO4-）为主要活性物种的新型高级氧化技术， SO4-的氧化能力强、操作简便， SO4-的产生方式

3、容易，失活因素少等优点引起了研究者越来越多的关注。 U 然而，目前大多数研究局限于利用各种方式如紫外光激发、高温热激发、过渡金属离子催化等活化过硫酸盐产生硫酸根自由基方面，研究内容也停留在对影响因素如催化剂用量、过硫酸盐用量、溶液pH值等的研究。涉及到酸碱条件对污染物降解的影响却只考虑了污涉及到酸碱条件对污染物降解的影响却只考虑了污染物的最佳去除，忽略了染物的最佳去除，忽略了pH影响了污染物的存在形态、过硫酸盐的影响了污染物的存在形态、过硫酸盐的活化方式、反应体系中活性物种的类型与浓度，进而影响污染物的活化方式、反应体系中活性物种的类型与浓度，进而影响污染物的降解机理。降解机理。U 基于此，本

4、项目在利用硫酸根自由基降解二氯喹啉酸和2,4,6-三氯苯酚有良好降解效果的基础上，以3种不同取代的酚类化合物（五氯酚(pKa4.7) 、硝基酚(pKa7.14) 、苯酚(pKa10.0)）为研究对象，确定pH和酚类污染物，建立pH或者电离程度与降解动力学的相关方程，综合阐明pH对可离子化酚类污染物硫酸根自由基降解动力学的影响。 0 03 3 PART THREE研究内容 U三、研究内容三、研究内容 （1）研究）研究pH对酚类污染物存在形态的影响对酚类污染物存在形态的影响 以3种不同取代的酚类化合物（五氯酚(pKa4.7) 、硝基酚(pKa7.14) 、苯酚(pKa10.0)）作为目标物，采用强

5、酸强碱（如H2SO4和KOH）或者缓冲溶液调节pH，利用解离度、Henderson-Hasselbalch方程和酚类化合物的解离常数pKa，研究pH对酚类污染物存在形态的影响。、（2）研究酚类污染物存在形式与其降解动力学之间的关系）研究酚类污染物存在形式与其降解动力学之间的关系 在上述研究的基础上，选择影响因素较少的热活化方式催化过硫酸盐分解，产生硫酸根自由基降解酚类污染物，采用强酸强碱（如H2SO4和KOH）或者缓冲溶液调节pH，考察不同pH条件下五氯酚、硝基酚、苯酚的降解动力学曲线，并研究酚类污染物解离度与总降解速率常数（K）的关系，探索解离态与非解离态酚类物质降解速率常数的推导方法。0

6、04 4 PART FOUR可行性分析 U已有实验条件：已有实验条件：U 实验室拥有液相色谱仪，具备本研究所需的实验条件和仪器设备。此外，湖南农业分析测试中心是湖南省开放实验室，拥有总有机碳分析仪、高效液相色谱-质谱仪（HPLC-MS）等大型精密仪器设备，为本实验的顺利实施奠定了良好的工作基础。U自身具备的知识条件：自身具备的知识条件：U 本项目相关研究已经有3年多，成功申报一项湖南省教育厅项目，在中国环境科学期刊上公开发表论文一篇，申请发明专利一项。0 05 5 PART FIVE 创新之处U 硫酸根自由基高级氧化技术近年来备受关注，且可离子化有机污染物应用越来越广泛，但是，迄今的研究忽略了pH对可离子化有机污染物存在形态及降解机理的影响，涉及到酸碱条件对有机污染物降解的影响只考虑了污染物的最佳去除。基于此，本研究以3种不同取代