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卤系阻燃剂四溴双酚A(TBBPA)、四氯双酚A(TCBPA)具有阻燃效率高、用量少、相对成本较低的优点,在众多阻燃剂中应用最为广泛。TBBPA、TCBPA无法回收使用,在燃烧与加热过程中会产生有毒有害物质,且具有环境持久性,亲脂疏水,难降解等特性,是潜在环境内分泌干扰物,能干扰甲状腺激素、雌激素活性并具有致癌的可能性,对人类和环境有害,逐渐引起了人们的关注。由于目前还没有新型的阻燃剂可以彻底取代卤系阻燃剂,TBBPA和TCBPA势必作为阻燃剂材料继续被大量应用于电子产品和其他塑料制品中,因此有必要寻求适当的方法和先进技术来处理TBBPA和TCBPA。目前很少有关于纳米零价铁降解土壤中TBBPA和TCBPA的研究报道。因此本论文采用液相还原法制备的铜负载量为0.5 wt%的零价纳米铁铜双金属(Cu/nZVI)粒子降解土壤中典型卤代阻燃剂污染物TBBPA和TCBPA。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等表征手段分析Cu/nZVI双金属材料表面结构、性质及化学成分。研究不同因素如TBBPA、TCBPA起始浓度,Cu/nZVI投加量,pH,温度等对Cu/nZVI双金属对土壤中TBBPA、TCBPA的降解率及反应动力学的影响,通过分析TBBPA、TCBPA的降解产物,探讨Cu/nZVI双金属与土壤中TBBPA、TCBPA反应的机理。新鲜制备的nZVI和Cu/nZVI颗粒成较为规则的球状,粒径分布均匀,由于磁力和表面张力的作用颗粒团聚在一起。nZVI比Cu/nZVI颗粒粒径稍大,两种粒子均具有核壳结构,粒子中心均为具有强还原性的Fe0,nZVI颗粒表面主要由二价铁氧化物组成,Cu/nZVI表面则由二价铁氧化物和三价铁氧化物组成,可能是Fe3O4。Cu/nZVI与TBBPA和TCBPA反应后,球状颗粒变成不规则片状结构,颗粒粒径显著增大,表面氧化严重,反应过程中有铁氧化物的生成,反应后的样品颗粒表面主要由二价铁氧化物和三价铁氧化物组成,成分可能为Fe2O3和Fe3O4。Cu/nZVI降解土壤中的TBBPA的反应遵循准一级反应动力学,当土壤中TBBPA的初始浓度<5mg/g时,TBBPA的降解率和kobs随着TBBPA初始浓度的增大而增大,当TBBPA的初始浓度>5mg/g时,TBBPA的降解率和kobs随着TBBPA初始浓度的增大反而降低;TBBPA的降解率和kobs随着Cu/nZVI投加量的增大而逐渐增大,kobs的变化率与Cu/nZVI的投加量呈线性关系;降解率和kobs随着初始pH的增加而逐渐降低,随着温度的升高而逐渐增大。Cu/nZVI降解土壤中的TCBPA的反应遵循准一级反应动力学,TCBPA的降解率和kobs随着TCBPA初始浓度的增大反而降低,随着Cu/nZVI粒子数量的增加而逐渐增大;TCBPA的降解率和kobs随着初始pH的增加而逐渐降低,酸性环境最有利于Cu/nZVI颗粒与土壤中的TCBPA反应,其次为中性环境,而碱性环境会阻碍Cu/nZVI颗粒与土壤中的TCBPA反应;TCBPA的降解率和kobs随着温度的升高而逐渐增大,适当的提高反应温度有利于Cu/nZVI颗粒与土壤中的TCBPA反应,低温会降低Cu/nZVI与TCBPA反应的活性,导致反应速率降低。在相同实验条件下,Cu/nZVI对土壤中TBBPA的降解率和反应速率均高于TCBPA,Cu/nZVI与TBBPA、TCBPA反应的表观活化能分别为21.02 kJ/mol、53.55 kJ/mol,TCBPA比TBBPA更难被Cu/nZVI降解。TBBPA脱溴的产物分别为TriBBPA、DBBPA、MBBPA和BPA;TCBPA检测出的脱氯降解产物为TriCBPA和BPA;降解是TBBPA、TCBPA去除的主要过程,脱卤的主要过程是减少氢,氢离子在反应中发挥重要的作用。本研究推测TBBPA、TCBPA的降解过程为一个逐步脱卤的过程,脱卤降解的机理可能有三个原因:Cu元素促进脱卤、Cu/nZVI双金属体系的原电池效应、反应过程中产生的氢气吸附在Cu表面并解离成氢原子。