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酚类化合物是芳香族羟基化合物,具有生物毒性,难被生物降解,通过人为排放进入水体环境而引发的污染问题日益严重,严重威胁人类健康。高级氧化技术具有氧化性强、无二次污染、操作条件易于控制等优点,被广泛应用于水中难降解有机物的处理。本文选取了3种典型酚类污染物(对硝基苯酚、对乙酰氨基酚和双酚A)作为研究对象,以硝酸纤维素膜作为新型光化学材料,分析了硝酸纤维素膜光降解酚类污染物的效果,并对反应体系进行评价与表征,初步探讨了反应体系降解的机理,得到以下结论:(1)在模拟太阳光源(λ>280 nm)的照射下,纯水中3种酚类污染物直接光解速率常数分别为9.52×10-4 min-1、8.89×10-5 min-1和6.39×10-5 min-1;而硝酸纤维素膜能促进3种酚类污染物的光解,提高3种酚类污染物的光解速率常数分别为5.45×10-3 min-1、4.99×10-3 min-1和2.85×10-3 min-1。(2)不同溶解性物质对硝酸纤维素膜光解3种典型酚类污染物的影响存在差异。阴离子中,NO3-能促进3种酚类污染物的光解;Cl-能促进对乙酰氨基酚的光解;CO32-能抑制对硝基苯酚和双酚A的光解;SO42-促进了对乙酰氨基酚的光解,却抑制了双酚A的光解。阳离子中,Ca2+和Mg2+促进了对乙酰氨基酚的光解。DOM通过滤光作用抑制了硝酸纤维素膜光解对硝基苯酚和双酚A,促进了对乙酰氨基酚的光解。H2O2能协同硝酸纤维素膜促进酚类污染物的光解。(3)水环境因素对硝酸纤维素膜光解3种典型酚类污染物有重要影响。酸性条件有利于对硝基苯酚光解,当溶液pH=2.0时,相应的光解速率常数为0.0165min-1;偏碱性或中性条件有利于对乙酰氨基酚光解,当溶液pH=8.0时,相应的光解速率常数为0.0096 min-1;对双酚A而言,当溶液pH=9.0时,相应的光解速率常数为0.0310 min-1。另外,硝酸纤维素膜光解酚类污染物的效果与光照强度、温度和膜面积呈正相关性,并且更有利于光解低浓度的有机污染物。(4)通过研究硝酸纤维素膜光致·OH过程,定量分析表明,硝酸纤维素膜光致·OH量子产率为1.31×10-4,是传统光催化材料TiO2的1.88倍;在反应总时间2h过程中,反应后60 min的·OH累积生成量要高于前60 min。生成·OH的机理是纤维素硝酸酯上的-NO2基团受光激发生成强氧化性的·OH。另外,在硝酸纤维素膜光化学体系中,目标污染物很难被完全矿化,产物更多以小分子有机物存在。