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由于零价金属具有较高的还原能力,近年来在污水处理的研究中不断发展,其高效、低毒、来源广、操作简单等特点,在染料、电镀、含氯有机物以及含重金属的废水处理中已得到广泛的应用,尤其以零价铁最具有代表性。研究表明,与零价铁相比,零价铝具有易产生活性氧、Al3+抗沉淀性强、高电子转移驱动力(E0=-1.677V)等特点,在降解含难降解有机物时,有其独特的优势与应用潜力。目前,已有一些研究者将零价铝应用于水环境中双酚A、4-氯酚的降解,均取得了良好的去除效果。微波是指波长在1m1mm,频率范围300MHz300GHz的电磁波。由于微波可选择性地对物质加热,在化学领域得到了广泛的应用。微波在环境保护中的应用一方面是由于微波辐照可快速杀死环境中的有毒有害微生物,另一方面是因为一些能强烈吸收微波的“敏化剂”,在微波辐照下能产生化学活性非常高的反应“热点”,诱导催化难降解物质的分解。因此微波技术在环境领域也得到了越来越多的重视,并被不断地应用到水环境中的污染物、大气中的氮氧化物、硫氧化物以及土壤环境中多溴联苯的治理中。本实验通过将零价铝金属还原能力与微波的选择性热效应相结合,考察了微波的诱导催化零价铝颗粒对水溶液中2,4-二氯苯酚去除效果的影响,并对降解产物和反应机理进行了分析和探讨。实验结果表明:微波辐照对零价铝颗粒去除水中的2,4-二氯苯酚具有显著的强化作用,同时2,4-二氯苯酚的降解速率也得到显著提高;在未引入微波辐照,零价铝最佳投加量2.0g,最佳反应温度50℃、最适pH=2.5时,反应4h,50mL100mg/L的2,4-二氯苯酚水溶液中,2,4-二氯苯酚的去除率达到最大,为51.52%,实验范围内2,4-二氯苯酚的去除率随着零价铝投加量以及反应温度温度的增加而增加,随着溶液pH值的增大而减小;酸性条件下,零价铝与溶解氧反应生成H2O2,并与H2O2发生电子转移产生羟基自由基,具有强氧化性的羟基自由基进而与溶液中的2,4-二氯苯酚作用而达到去除水中2,4-二氯苯酚的目的;零价铝投加量2.0g,辐照功率700W时,微波辐照50mL100mg/L的2,4-二氯苯酚水溶液反应300s,2,4-二氯苯酚的去除率高达97.5%,且去除率随着零价铝投加量以及微波功率的增加而增加;微波诱导催化降解产物有β,β’-二氯代二乙醚、4-氯酚、苯乙烯、2-氯酚和苯酚等,主要为脱氯作用和开环作用。