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酚类化合物作为水体中分布广泛的微污染有机物和一些新兴污染物的重要结构组成长期以来都被视作水环境领域的研究重点。高锰酸钾是饮用水处理和地下水修复过程中应用较为广泛的绿色氧化剂,但是高锰酸钾氧化酚类化合物的机理目前并不十分清晰。本文主要研究了pH和腐殖酸(HA)对高锰酸钾氧化各种酚类化合物动力学的规律影响,并建立高锰酸钾氧化体系的线性自由能关系,进一步明晰其氧化机理。本实验在pH=5.0-9.0条件下分别考察了不同pH对高锰酸钾氧化苯酚、氯酚、硝基酚和甲基酚反应速率的影响。研究表明苯酚和五氯酚(PCP)的反应速率随pH的变化分别呈现出单调上升和下降的趋势。苯酚的速率变化无法使用传统模型模拟,PCP速率的持续下降同样无法使用传统理论解释。高锰酸钾氧化其余氯酚的反应速率首先随着pH的升高逐渐上升,当pH接近pKa时反应速率最大,但pH的再次升高会引起反应速率的快速下降,速率随pH的变化趋势呈现出典型的类抛物线型。苯酚和PCP的速率变化只是属于类抛物线型的极端形式,速率最大值分别出现在pH=9.0和5.0时(两者pKa超出5.0-9.0的范围)。并提出了如下的反应机理:高锰酸钾直接氧化质子态酚类;高锰酸钾与离子态酚类反应形成中间产物,中间产物进一步结合氢离子并最终形成终产物。可利用质子态酚类直接氧化与质子转移参与离子态酚类氧化的联合作用机理推导出速率方程,并能很好的模拟类抛物型速率变化趋势。上述模拟过程得到的参数可与Hammett常数及氧原子自然电荷进行线性相关性分析。结果表明氯取代基的增多会抑制高锰酸钾氧化离子态氯酚的速率,这属于典型的亲电反应;但质子态氯酚的降解速率却随着氯取代基的增加而上升,这与其他氧化剂不同。这是氯取代基的特殊性导致的,与氧化剂的特性没有关系:氯会与羟基上氢原子发生氢键作用产生分子内氢键,并降低其的氧化电势。而且高锰酸钾氧化硝基酚和甲基酚的动力学也表明:无论离子态或质子态酚类吸电子基都会导致其反应速率的下降,这显然验证了亲电反应机理。酸性条件下腐殖酸可提升高锰酸钾氧化苯酚和氯酚的氧化速率,且这种提升作用随pH升高而降低;中性条件下腐殖酸的影响不大;但碱性条件时,腐殖酸会抑制高锰酸钾氧化,且碱性条件下依然可以观察速率的类抛物线型变化趋势。腐殖酸对高锰酸钾氧化硝基酚过程几乎不产生影响,但是其对甲基酚降解过程的影响与氯酚类似。从取代基的作用来看,腐殖酸的参与并没有改变高锰酸钾氧化的亲电机理。紫外-可见光光谱的扫描结果表明酸性条件下腐殖酸的强化作用是因为其能加快Mn(V)的生成速率,且当不存在腐殖酸时,Mn(V)的生成速率和氯酚降解速率是一致的。腐殖酸的这种作用与部分文献上报道的磷酸盐等络合剂通过络合中间态Mn(III)或Mn(II)强化高锰酸钾氧化的机理是完全不同。