纳米氧化铜粒子高效催化降解酚类化合物的研究

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lucien001
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医药、农药、造纸、石油化工、煤气、焦化等工业所排放的废水中常含有酚类化合物,寻找降解效果明显、操作简便、不会造成二次污染、成本低的降解方法一直是环境科学和药物分析化学研究的热点,本文通过探讨纳米氧化铜催化过氧化氢降解苯酚、对氯苯酚,分别考察了纳米氧化铜降解这两个酚类化合物的效果、最优条件和降解机制,从而揭示了纳米氧化铜催化过氧化氢降解酚类化合物的应用前景。  (一)利用纳米氧化铜催化过氧化氢降解苯酚,制备好的纳米氧化铜用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等表征,用高效液相色谱考察降解过程,结果表明,纳米氧化铜在过氧化氢存在的情况下降解苯酚效果明显;用相应的标准品检测降解过程的中间产物,揭示了羟基自由基攻击苯环促其开环降解成有机酸,最后完全降解为对环境无害的水和二氧化碳的过程;反应体系的pH值、离子强度、过氧化氢的浓度、纳米氧化铜的浓度和粒径大小等对降解率影响大,最优的pH值在3~7,在一定范围内过氧化氢、纳米氧化铜的浓度与降解率呈正比,纳米氧化铜粒径与降解率呈反比,最后还用叔丁醇和茚三酮实验进一步确定了反应的羟自由基机理。  (二)酚类化合物在水用氯消毒时会与氯反应形成氯酚,对环境和人体影响巨大,因此利用纳米氧化铜催化过氧化氢降解对氯苯酚,同样用高效液相色谱考察降解过程,结果表明,纳米氧化铜在过氧化氢存在的情况下降解对氯苯酚效果也很明显,在一定范围内过氧化氢、纳米氧化铜的浓度与降解率呈正比,从反应体系pH值和氯离子浓度的改变可以揭示对氯苯酚脱氯、开环、降解生成小分子有机酸最后完全降解为对环境无害的水和二氧化碳的过程。
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