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本文以除草剂阿特拉津和苯噻草胺为研究对象,考察了微波-无电极灯体系下两种目标物的降解情况,探讨了溶解氧、初始pH值、腐殖酸、H2O2对光催化降解过程的影响,并对光催化反应过程中主要中间产物进行鉴定。此外,自制BiFeO3为催化剂并进行表征,探讨了可见光异相Photo-Fenton体系催化降解罗丹明B的可能性。具体内容如下: (1)微波辅助无电极灯光催化降解是一种高效的去除污染物的方法。初始浓度为12 mg/L的阿特拉津溶液在140 sec内完全被降解,降解速率常数为0.0328 s-1,实验证实·OH是整个光催化降解阿特拉津过程中的主要活性物种,加入商用腐殖酸对光催化反应具有强烈的抑制作用其降解速率常数降低了92.07%,相同浓度下天然土壤腐殖酸和商用腐殖酸的抑制效应没有显著差别。本实验中一系列浓度梯度下H2O2对降解反应均具有抑制作用,降解速率下降了49.09%至73.17%。检测出阿特拉津降解中间产物大致可以分为3类:脱氯-羟基化产物(HIET,HAIT,HEAT),侧链氧化产物(CDIT,AOHI),脱烷基产物(CIAT,CAET,CAAT)。推测阿特拉津光催化降解主要反应途径包括脱烷基、烷基氧化和脱氯作用,光催化反应不能使阿特拉津发生开环矿化。 (2)苯噻草胺光催化降解和直接光解均遵循假一级动力学方程,其中直接光解效率优于光催化降解效率。光催化和光解速率均随着初始pH值的升高而明显增加。腐殖酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐殖酸浓度的增加而增加,当腐殖酸浓度增加至40 mg/L时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51.8%和47.5%。在阿特拉津存在下,苯噻草胺在前期30 sec内的光催化和直接光解处于受到很大抑制,直接光解速率降低了46.3%,但整体光催化降解速率没有变化。苯噻草胺光催化降解和直接光解体系下的主要产物一致。实验中共检测到11种产物,推测了苯噻草胺的光降解反应途径,包括酰胺键的断裂,醚键的断裂,缩合反应,脱烷基羟基化反应以及苯环开环矿化反应。 (3)采用溶胶凝胶法制备了催化剂BiFeO3并在不同温度下煅烧,500℃煅烧制备获得的BiFeO3催化活性最好,其晶粒平均粒径约为14.1 nm,整体形貌规则,比表面积为4.937 m2/g。但BiFeO3可见光催化降解罗丹明效率有限,BiFeO3-H2O2体系发生可见光-芬顿催化反应,降解效率较高,2.5 h内罗丹明(10 mg/L)全部被降解。用LC-MS检测了罗丹明降解过程产生的中间产物共检测到4种脱乙基产物,初步推测本实验中罗丹明在BiFeO3-H2O2体系下光催化降解主要途径是逐步脱乙基反应。