高铁酸盐氧化法降解四溴双酚A及生物毒性控制

为考察高铁酸盐氧化法对四溴双酚A的降解规律、毒性控制效能和降解机理,利用烧杯试验研究了氧化剂投加量、溶液p H对四溴双酚A降解的影响,利用发光细菌考察急、慢性生物毒性的变化及控制效果,并提出可能性降解机理.结果表明,高铁酸盐可高效地降解四溴双酚A,当两者质量浓度均为0.15 mg/L时,在不同p H条件下(6.0~9.0)四溴双酚A均能被完全降解.更高毒性有机中间产物的积累导致反应初期水样的急、慢性毒性有所增强,但随着反应时间延长高铁酸盐氧化法对急、慢性毒性均有良好的控制效果,最佳反应p H为8.0,此时急、慢性毒性当量分别降低至0.02和10.5 TU.机理分析表明,四溴双酚A的降解途径主要包括加成反应、β位断裂反应、去质子化反应和脱溴反应.     

紫外降解四溴双酚A影响因素及动力学研究

采用紫外（UV）光解技术作为四溴双酚A（TBBPA）工业废水的预氧化技术,考察了光照时间、pH值、TBBPA浓度、紫外辐射强度等因素对降解TBBPA效果的影响。结果表明：紫外光解可有效改善TBBPA工业废水的可生化性,在pH=11、TBBPA初始浓度为50 mg/L,紫外辐射强度为8mW/cm2,温度控制在25℃条件下,反应210 min,B/C可提高至0.28。同时,各影响因素下TBBPA动力学降解特性的研究表明,TBBPA的光解过程符合一级反应动力学模型。     

四溴双酚A合成研究

以双酚A和溴为原料 ,制得四溴双酚A ,熔程 178.5～ 182℃ ,溴含量 58.8% ,收率达 94 .5% .     

四溴双酚─A热分解的研究

研究了四溴双酚─Ａ（ＴＢＡ）、ＴＢＡ的精制品、ＴＢＡ精制品与Ｓｂ２Ｏ３、聚丙烯（ＰＰ）、聚苯乙烯（ＰＳＴ）的热分解式反应。发现，ＴＢＡ分解时放热，反应速率常数比六溴环十二烷较小，与Ｓｂ２Ｏ３混合后反应变化明显，对于ＰＰ热分解有较明显的影响。     

四溴双酚A合成新工艺

研究了以双酚A为原料，用溴化钠作溴化剂、氯酸钠作氧化剂来合成四溴双酚A的新工艺，实验结果表明，较适宜的工艺条件是：n(BPA)：n(NaBr)=1：4．4，室温下反应3h，回流2h，NaClO3溶液在2h内滴加完毕,产品收率为98．4％，熔点为179～181℃．此法避免了直接使用液溴，溶剂用量少，回收容易，是一种安全、经济、无污染的新工艺。     

双酚A溴化过程中的溶剂效应

以脂肪醇-水、氯苯、乙酸、环己烷、硝基苯、氯苯-醇、环己烷-醇为溶剂,采用溴素/双氧水原位溴化-氧化法合成了四溴双酚A.考察了不同溶剂对产品收率、纯度、操作工艺的影响.结果表明,弱极性的环己烷对双酚A的溶解性不佳,不适于作为合成四溴双酚A的溶剂;而环己烷-脂肪醇混合溶剂,由于加大了溶剂的极性使溴化反应成为可能;乙酸、脂肪醇、硝基苯、氯苯、氯苯-脂肪醇为极性溶剂,可加速反应,是合成四溴双酚A的良好溶剂,其中氯苯-脂肪醇混合溶剂,可避免以纯氯苯为溶剂时的碱洗、水洗操作,从而大大简化合成工艺,从工业化的角度看是很好的选择.     

纳米双金属铁对阻燃剂四溴双酚A的降解效果的研究

研究了纳米双金属铁对阻燃剂四溴双酚A(TBBPA)的降解效果,对不同负载金属、溶液pH、TBBPA初始浓度、负载量以及投加量等影响因素进行了研究。结果表明:纳米双金属铁相对于纳米铁具有更高的活性,能够更加有效地降解TBBPA,通过不同负载金属Ni、Cu以及Ag的降解TBBPA表明,nZVI/Ag降解体系效果最佳。在25?C、pH=7的条件下,1 g/L的负载率w=0.5%的nZVI/Ag对初始浓度为5 mg/L的TBBPA的降解效果最佳。nZVI/Ag降解TBBPA的反应符合假一级动力学方程。TBBPA的降解速率常数随着pH和TBBPA初始浓度的增加而降低,随着nZVI/Ag投加量以及Ag负载率的增加而升高。     

功能化石墨烯四溴双酚A的电化学传感研究

以N,N-二甲基甲酰胺为剥离溶剂,柠檬酸钠为剥离助剂,通过超声剥离得到了功能化石墨烯纳米片,并构建出高性能的电化学传感器. 对所得产物进行透射电子显微镜表征,结果发现与原块体材料相比,所得产物为单层或少数几层的石墨烯纳米片. 通过优化超声时间、石墨烯质量浓度和溶液的pH值,构建了对四溴双酚A （TBBPA）具有高灵敏度的功能化石墨烯电化学传感器. 该传感器的电化学阻抗结果表明,剥离后的石墨烯具有更快的电子传递速率. 更重要的是, 所构建的功能化石墨烯电化学传感器对TBBPA呈现出的线性范围为0.1 μmol/L~14 μmol/L和较低的检出限［5×10^-8 mol/L（S/N=3）］,并且成功地将其应用于实际水样的检测,其加标回收率在98%~101%之间. 该电化学传感器不仅表现出较高的准确性和灵敏度,而且还具有较好的选择性和稳定性.     

苯乙烯型树脂脱除四溴双酚A废水中氯苯的动力学研究

实验研究了四溴双酚A生产废水中的氯苯在苯乙烯型大孔树脂上的吸附行为,考察了氯苯初始浓度、溶液pH值及温度对吸附性能的影响;探讨吸附氯苯的动力学过程,测定了氯苯在不同温度下的吸附等温线.结果表明:吸附过程符合Freundlich吸附模型,吸附过程符合拟二级动力学模型,其相关系数大于0.99;在温度283 K、pH值为1.0～2.0、氯苯溶液质量浓度为6 612 mg/L条件下,树脂饱和吸附量为267.8 mg/g.     

臭氧氧化降解除草剂扑草净实验研究

利用臭氧氧化去除水中三嗪类除草剂扑草净,探讨不同反应条件对扑草净降解效率的影响.结果表明,随着pH值和温度的增加,扑草净去除率先增大后减小,存在一个最佳pH值8.17和最佳反应温度28℃.随臭氧投量的增加,扑草净降解速率提高;扑草净初始质量浓度增加,扑草净降解效率减小.低质量浓度腐殖酸（0.2 mg/L）可以促进扑草净的降解,但是高质量浓度的腐殖酸对扑草净去除有抑制作用,当腐植酸投量为2.5 mg/L、5 mg/L时,扑草净去除率分别从不投加腐殖酸时的87.1%降低至83.94%、74.58%.碳酸氢根对扑草净去除有抑制作用,且随着碳酸氢根质量浓度的增大,抑制作用越明显,投加碳酸氢根质量浓度为2.0 mmol/L时,扑草净的去除率从不投加碳酸氢根时的87.1%降低至64.0%.     

气相中二甲苯的臭氧和光降解研究

用紫外线、臭氧降解气相中二甲苯(邻、间、对二甲苯),分别考察了在不同的反应条件下二甲苯的降解情况。比较了在空气或氮气的不同反应系统中二甲苯的降解情况,并对二甲苯在空气中的光降解产物及其反应历程进行了探讨;实验结果表明,在相同条件下邻二甲苯的光降解速率最大,二甲苯的光降解过程中都有中间产物生成。     

水力空化与臭氧联合降解罗丹明B

针对超声空化处理量小、水力空化处理效果不够理想及臭氧虽然有较好的水处理效果,但臭氧容易从液体中冒出,造成臭氧的浪费的问题,探讨了增强水力空化的方法并采用水力空化与臭氧联合以提高臭氧利用率.首先研究不同通气量的臭氧单独作用时,对罗丹明B的降解率；其次研究臭氧与水力空化先后参与对罗丹明B降解时的降解率；最后将臭氧与水力空化进行联合,详细分析了1 mm孔径与2 mm孔径的两个穿孔板在固定条件下产生的水力空化与臭氧联合的降解效果,并改变孔径、孔数、进口压强等参数进行实验,研究不同条件下的降解效果.结果显示,臭氧对罗丹明B具有很强的降解作用,水力空化与臭氧先后降解对降解率提高不大,不同的穿孔板在不同的条件下产生的水力空化都可以大大提高臭氧的降解效果,水力空化使臭氧能够基本全部利用,避免了臭氧的浪费,同时臭氧分解成的微小气泡也增强了水力空化效应.     

武汉市2018年4—9月臭氧及其前体物非线性关系研究

近年来武汉市臭氧污染日益严峻,成为影响空气质量达标的瓶颈,弄清臭氧及其前体物非线性关系是臭氧防控的关键和基础.本研究基于武汉中心城区2018年4—9月臭氧及其前体物在线观测数据,分析出武汉市臭氧浓度受前体物和气象条件等因素的共同影响,呈较为明显的季节变化和日变化特征.观测期间武汉市大气挥发性有机物（VOCs）平均体积分数为32.5×10^-9,烷烃是武汉市VOCs的主要组分,其次是含氧VOCs （OVOCs）和卤代烃.利用基于观测的模型定量分析臭氧与前体物之间的关系,发现削减VOCs会引起臭氧生成潜势的显著下降,而削减氮氧化物则会使臭氧生成潜势升高,说明武汉市臭氧生成处于VOCs控制区.在人为源VOCs中,间/对二甲苯和邻二甲苯的相对增量反应活性（RIR）最高,是影响臭氧生成的关键组分.     

次氯酸钠对磺胺二甲氧嗪的降解与风险评价

自来水原水中新兴污染物的存在对饮用水水质安全提出新的挑战。采用氯消毒对典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嗪(Sulfadimethoxine,SDM)进行降解研究,考察余氯初始浓度、pH值、氨氮(NH₄-N)等因素对降解的影响,探究SDM氯氧化降解机理,评估其生态风险。结果表明：在SDM初始浓度为15μmol/L、余氯初始浓度为60μmol/L的条件下,120 s内SDM去除率达到95.9%,降解过程符合准二级反应动力学。反应速率常数随着余氯初始浓度增大而增大,随着NH₄⁺-N浓度增大而减小,背景阴离子Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-对反应影响甚微,HCO₃^-、CO₃^2-对反应有抑制作用,中性条件下有利于SDM氯氧化反应。基于高分辨质谱HRMS Orbitrap解析出9种降解中间产物,降解过程中发生氯代反应、脱甲基反应和羟基加成反应等。在...     

长沙市夏秋季VOCs特征及在臭氧生成中的作用研究

为了解我国中部地区VOCs污染特征及对臭氧(O₃)生成的影响,于2021年5—10月在湖南省长沙市主城区开展了VOCs在线监测,共计监测116种组分.测量结果显示：观测期间总VOCs平均体积分数为(23.09±9.97)×10^-9,VOCs月均浓度呈“U”型变化,7月最低,10月最高,而VOCs日变化呈典型双峰型,受人为源活动影响显著;长沙市VOCs化学组成以含氧挥发性有机物(OVOCs)为主,其次是烷烃和卤代烃,而对臭氧生成潜势(OFP)有较大贡献的主要是OVOCs和芳香烃,二者合计占比达到68.3%,其中丙醛、乙醛、间/对-二甲苯、乙烯和甲苯是关键活性物种.OBM(基于观测的模型)模拟结果显示：长沙市5月、8月和9月臭氧生成属于协同控制区,6—7月属于VOCs控制区,而10月处于NO_x控制区.人为源VOCs中削减高碳醛类、烯烃类、烷烃类对臭氧防控最为有效.     

介质阻挡放电结合二氧化锰对空气中苯的降解

为了提高介质阻挡放电技术对空气中苯的降解效率、降低尾气中的残余的臭氧含量,采用水热法制备了二氧化锰催化剂,并结合等离子体对模拟空气中的苯进行了降解研究.通过气相色谱仪测定尾气中苯、二氧化碳和一氧化碳的含量,利用碘量滴定法测定尾气中臭氧的含量,分析了不同功率和不同气体流速对苯降解效率的影响.结果表明,催化剂与等离子体的结合能有效提高模拟空气中苯的降解率和二氧化碳选择比;苯的降解率和二氧化碳选择比随功率的增大而增加,但随气体流速的增大而减小.苯的降解率上升至70.9%,二氧化碳选择比提高至73.8%,同时尾气中臭氧降低为36 mg/kg.     

一种基于OMI数据的中国区域对流层O3的反演方法

近年来, 臭氧成为我国各大城市大气的首要污染物, 因此对流层臭氧产品对于监测近地面臭氧浓度十分重要, 然而现有的对流层臭氧产品不能满足高空间分辨率、高时间分辨率的监测要求.利用时空拟合法对臭氧监测仪(OMI)臭氧总量数据进行修复, 再根据对流层臭氧残差法反演中国区域的对流层臭氧总量数据, 其结果表明: 从定性的角度考虑, 时空拟合法具有更好的修复效果, 从定量的角度考虑, 时空拟合法相对于克里金插值法和反距离加权法的RMSE、MAE均较小.利用对流层臭氧残差法得到的对流层臭氧廓线数据与OMI/MLS的官方臭氧产品有着较高的相关性, 其相关系数R最高为0.82.     

德州市冬季大气挥发性有机物污染特征及其对臭氧和二次有机气溶胶生成的贡献

利用气相色谱-质谱仪/火焰离子检测器（Online-GC-MS/FID）对2017年冬季山东德州大气中99种挥发性有机物（VOCs）进行连续测量,研究了VOCs浓度和组分特征、日变化趋势、来源及其对臭氧（O₃）、二次有机气溶胶（SOA）生成的贡献.结果表明,德州大气VOCs平均体积分数为（47.74±33.11）×10^-9,烷烃占比最大,为40.66%.总VOCs及其组分表现出早晚体积分数高、中午体积分数低的日变化规律.德州大气中丙烷、丙烯、苯及甲苯和二氯甲烷分别受到液化石油气挥发、生物质燃烧、机动车排放和溶剂使用等人为源的影响.反向轨迹模型分析发现,北方内陆气团对德州VOCs体积分数具有一定贡献.烷烃、烯烃、芳香烃的臭氧生成潜势分别为（34.87±33.60）、（120.48±118.76）和（59.77±94.14）μg/m³,乙烯、丙烯、甲苯和间/对二甲苯的贡献较大.芳香烃氧化主导了SOA生成,其贡献率为93.7%,甲苯、间/对二甲苯、苯对SOA生成的贡献最大.为解决大气复合污染问题、实现臭氧和PM_2.5协同控制,德州应重点控制甲苯、间/对二甲苯等芳香烃的排放.