论文部分内容阅读
双酚A(Bisphenol A,BPA)是水体中典型的环境内分泌干扰物,因其化学结构稳定,难以生物降解,能长期存留在环境中,尤其在水体中的含量最多。目前常规的水处理工艺不仅不能将其完全去除,还会产生毒性更高的副产物,因此,研究安全、有效的BPA降解途径尤为重要。本文主要研究了在185nm真空紫外光辐照下,BPA的光降解和光催化降解。通过考察多种因素的影响,对降解产物进行分析鉴别,推断出了 BPA可能的降解机理。得到如下结果:(1)BPA的光降解:①光源为185nm真空紫外光时,BPA在Air、N2、O2三种气氛下的降解效率均远高于254nm紫外光,降解效率大小为Air>O2>N2,TOC还原率为O2>Air>N2,且反应60min后Air气氛下的BPA溶液毒性几乎完全消失。②初始浓度在5～10Omg·L-1范围内的BPA的降解速率随其初始浓度的升高而降低,但均遵循伪一级反应动力学规律。③当溶液初始pH值为5.94时,BPA降解去除效果最佳,且分子态BPA比酚氧负离子态BPA更易被降解。④通过自由基捕获剂抑制实验发现,BPA的光降解主要依赖直接光解,且氧化活性物质中起主要作用的是O2-·和1O2。⑤BPA与水中不同常见阴离子共存时,它的反应速率常数大小为k(CO32-)<k(NO-3)<k(HCO-3)<k(Cl-)<k(SO42-)。⑥不同水质中BPA的降解效率:超纯水>自来水>河水,超纯水中BPA降解效果优于自来水和河水是溶液pH值、可溶性有机物(DOM)、阴离子综合作用的结果,而DOM是造成自来水与河水降解结果差异的主要原因。⑦BPA光降解过程中产生的中间产物有对苯醌、苯酚、对苯二酚和二乙基己醇,在经氧化、开环后,最终被矿化为CO2和H2O。(2)BPA的光催化降解:①利用溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜催化剂主要以锐钛矿结构为主,具有一定的光催化活性和反应稳定性。②初始浓度在5～100mg·L-1范围内的BPA的光催化降解均遵循伪一级反应动力学规律,且反应速率常数随其初始浓度的增大而减小。③通过自由基捕获剂的抑制实验发现,HO.可在一定程度上促进BPA的光催化降解。④碱性溶液会对BPA的光催化降解产生不利影响。⑤水中常见阴离子的影响研究表明,Cl-、NO3-、CO32-会对BPA光催化降解产生不同程度的抑制作用且大小为NO3->CO32->C1-,而S042-几乎不产生任何影响。⑥BPA光催化降解过程中的中间产物有十二烷、4-异丙基苯酚、十四烷、2,5-二甲基苯甲酸、邻羟基苯乙酮、4’-环已基苯乙酮、对苯二酚、对苯醌和苯酚,在经氧化、开环后,最终被矿化为CO2和H2O。