高铁酸盐氧化降解水中3,4-二氯苯酚的效能和机制研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:grandbill
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
3,4-二氯苯酚(3,4-dichlorophenol,3,4-DCP)作为一种环境内分泌干扰物质(Environmental Endocrine Disruptors,EEDs),是生产大宗化工产品的一类重要的中间原材料。3,4-DCP具有多重毒性、“三致”(“致癌、致畸、致突变”)效应和难降解性,此外,它的特性还兼有挥发性和脂溶性。近年来,随着工业废水大量排入环境,越来越多的研究表明3,4-DCP会对生态环境和人类健康构成威胁。针对环境水体中的3,4-DCP潜在污染问题,目前已有学者研究使用了絮凝、沉淀、化学氧化和好氧/厌氧微生物降解等传统水处理技术来降低3,4-DCP的可能危害。但是传统水处理技术对其去除率低,存在可能生成氯酸盐等风险。高铁酸盐作为一种新型的多功能复合水处理试剂,常被用于污染废水的消毒和预氧化处理过程,已被证实能够有效去除多种难降解无机和有机污染物。同时,已有大量研究表明高铁酸盐工艺可以有效去除污染水中的氯酚类化合物,但是缺乏氧化降解3,4-DCP的详细动力学和反应机制研究。因此,本论文详细研究了高铁酸盐氧化降解3,4-DCP的去除效果、反应动力学和反应机理,旨在为实际污染水处理过程中高效率氧化降解3,4-DCP提供多样化的选择。建立了一种简单快速测定高铁酸盐纯度的滴定方法。快速、准确的高铁酸盐定量分析方法是高铁酸盐的研究与应用基础。本文建立了一种基于硫代硫酸钠置换滴定法的高铁酸盐定量分析的新方法。实验结果表明,在加入碘化钾为高铁酸盐的300倍时(摩尔比),反应体系中加入1 mL 1 mol·L-1盐酸,反应时间5 min,即可使用硫代硫酸钠标准溶液定量分析待测高铁酸盐的纯度。该方法弥补了现有滴定法的不足,操作简单,分析快速,无需大型仪器设备,准确度和精密度高,体系稳定好,能够适用于各种类型高铁酸盐的纯度分析。研究了不同因素对高铁酸盐降解3,4-DCP效能的影响。高铁酸盐降解3,4-DCP的效能高低决定了高铁酸盐氧化工艺的效能。实验结果表明,在高铁酸盐与3,4-DCP的反应摩尔比为2:1时,降解效率可达50%,然而由于反应中间产物的存在,摩尔比为9:1时,降解效率才达到100%。在不同摩尔比条件下进行了氯离子释放效率和氯酸盐副产物的定量分析,发现氯离子的释放较为缓慢,在3,4-DCP完全矿化的条件下,氯离子也没有完全释放,而是在摩尔比为20:1时才完全检测到游离出来的氯离子。整个过程没有氯酸盐的生成。不同种类的共存物质对高铁酸盐降解3,4-DCP效率的影响不同:HCO3-、Cu2+、Ca2+等物质对反应起到了一定的促进作用,SO42-、NO3-、Cl-、Mg2+等物质对反应几乎没有影响,而CO32-、NH4+、Al3+及腐殖酸的存在对反应起到了一定的抑制作用。在不同pH(6.5~10.5)条件下,降解效率随着pH的增加先增加后降低,并在pH=8.5时达到最大降解率。温度对反应降解效率的影响较小,25℃是一个经济的选择。探讨了不同条件下高铁酸盐与3,4-DCP的反应动力学。对反应进行动力学方面的研究,才能证明高铁酸盐降解3,4-DCP在实际应用中的可行性。研究表明,在准一级反应条件下,高铁酸盐和3,4-DCP的反应遵循二级反应动力学。反应的表观活化能为36.03 kJ·mol-1。表明该反应是一个快速反应,受温度的影响较小。在pH=7.0,温度为25℃条件下,表观二级反应速率常数为3.2×10~2 M-1·s-1。反应速率受pH的影响较大,随着pH的增大而急剧减小。对实验得到反应速率常数进行非线性拟合,计算出3个平行反应的反应速率常数为k(HFeO4-+3,4-DCP)=3.60×10~2 M-1·s-1,k(HFeO4-+3,4-DCP-)=6.22×10~3 M-1·s-1,k(FeO42-+3,4-DCP)=2.60×10~2 M-1·s-1。推测了高铁酸盐与3,4-DCP氧化反应的可能反应机理。反应机理的研究能帮助深入理解高铁酸盐氧化3,4-DCP反应的路径并对其进行可能的优化。通过HPLC、IC、HPLC-MS等仪器,结合高铁酸盐的反应特性和3,4-DCP的结构特点,推测出5种反应中间产物。Fe(Ⅵ)氧化3,4-DCP的反应可能有两条平行反应路径,一条是3,4-DCP的对位氯取代,一条是3,4-DCP的间位氢取代。随着反应的进行,母体物质和中间产物的羟基取代物逐渐被高铁酸盐的氧化作用降解,形成的副产物主要有氯代酚类、醌类及其它一些结构简单的有机小分子酸和醇,在高铁酸盐活性物质作用下最后被降解为CO2和H2O。
其他文献
分布式电源输出功率的波动性以及间歇性会给微电网的电压频率稳定带来挑战,尤其是当微电网以孤岛模式运行时影响更加明显。构建了小型水利发电的同步发电机模型,并在双馈风机的有功和无功控制的基础上提出了双馈风机的电压频率协调控制策略,通过引入f环节和d环节来抑制风机端电压的波动。基于PSCAD软件构建了微电网实际算例模型,对比分析了协调控制与传统控制下的微电网电压频率特性,验证了所提出控制策略的有效性。
<正>【设计理念】统编语文教材七(上)第四单元的写作训练点为“思路要清晰”。写作指导部分提示可以从三个方面入手:整体构思、确定写作顺序、列提纲。对于七年级学生而言,他们在小学阶段接触最多的是记叙文,往往更注重写作方法和技巧。因此本节写作指导课,我根据七年级学生学情,将七(上)第四单元《走一步,再走一步》一课作为引子并贯穿始终,以贴合学生生活实际的作文题为例,以提纲为载体,旨在引导他们了解明确写作思
期刊
针对3D打印混凝土流变性以及拌合物稠度和流动性,以不同外加剂含固掺量、砂浆配置用水量为影响因素,利用正交试验设计了9组3D打印混凝土配合比,进行了扩展度、稠度、屈服应力、塑性形变的试验,并基于试验结果提出了区间内最优3D打印混凝土配合比。结果表明:随着聚羧酸减水剂掺量的增加,砂浆流动度上升,稠度小幅度浮动但无明显增减,屈服应力和塑性黏度呈反曲线式的缓步下降;随着用水量的增加,砂浆流动度上升,与聚羧
全面加强教师队伍建设是新时代教育工作的重中之重。基于“四有”好老师标准,通过不断强化理想信念教育、师德师风建设、培养培训、责任担当,进一步筑牢教师的信仰根基,涵养教师的道德情操,提高教师的专业本领,增强教师的仁爱之心,进而建设高素质专业化的新时代教师队伍。
随着RCEP的签署落地,关税及非关税壁垒逐步下降,给我国对外贸易和对外直接投资带来了巨大机会。文章选取了RCEP各成员国2003—2020年间的面板数据,利用双边经贸紧密度、东道国市场规模、东道国自然资源禀赋以及高科技水平和东道国通货膨胀率,构建面板数据模型进行实证分析,发现双边经贸紧密度对我国OFDI具有显著的促进作用。同时,东道国自然资源禀赋、东道国科技水平都对我国OFDI具有促进作用,而东道
习作是学生语文高阶思维的产物,能写出条理清晰、感情真挚的作文才能说是学好了语文。根据写作提纲进行写作可以让学生的作文思路更加清晰。在平时习作中很多学生并没有列提纲的良好习惯,以至于很多学生写出来的作文逻辑混乱。本文探讨如何引导学生养成在写作时列提纲的习惯。
报纸
习近平总书记十分关注教育事业的发展,特别是思想政治教育。他曾多次强调,思想政治教育是当前新时代背景下一个十分重要的课题。教育的根本是立德树人,教育的目的是培育新时代全面发展的社会主义建设者和接班人,因此必须要坚持党的领导,特别是坚持”四个意识”—政治意识、大局意识、核心意识、看齐意识。这些都要求对当代青少年的思想政治教育要极其重视。思想政治教育是培养特定社会所需价值观、世界观的一种教育课程。本质上
<正>一、作文提纲一般包含三部分内容1.题目。要把题目写在第一行正中间。2.主要内容和中心。要在题目下面,简要地写出这篇作文的主要内容及要表达的中心思想。3.结构安排。这是作文提纲最主要的部分,设计时需要注意做到以下五点:(1)安排好材料的组织顺序。先写什么、后写什么,全文一共准备分为几大段,每段写什么,要以小标题的形式,按照一定的顺序把材料组织起来。
期刊
就业是民生之本,创业是富民之源。推进"大众创业,万众创新"是促进地方经济发展、致富人民群众的重要途径,是扩大就业、充分发挥创业促就业倍增效应的重要举措。近年来,为推动朝阳全面振兴、全方位振兴,朝阳市把推进大众创业万众创新、稳定和扩大就业摆在经济社会发展的重要位置,就业形势总体稳定,双创成效显著。本课题研究通过问卷调查及访谈、座谈,对朝阳市创业带动就业工作的现状进行调查,在此基础上借助数理统计方法进
期刊