KMnO4氧化降解阻燃剂四氯双酚A的动力学、氧化产物及反应路径

为探讨KMn O4氧化降解阻燃剂四氯双酚A(TCBPA)的动力学、氧化产物及反应路径,在不同p H条件下,研究KMn O4氧化降解TCBPA的动力学规律,利用三重四级杆液相质谱联用仪(LC-MS/MS)对KMn O4降解TCBPA的氧化产物进行检测分析,并推测反应路径.结果表明,KMn O4氧化降解TCBPA的二级反应速率常数k(40.1~981.7 L/(mol·s))随着p H的升高先增加而后降低,在接近p Ka(7.5/8.5)时最大.子找母质谱扫描方法(LC-MS/MS-PIS)测得KMn O4氧化降解TCBPA产生4个主要产物,质量数(m/z 35)分别为219/221(I)、201/203(II)、379/381/383/385(IIIIII')、523/525/527/529/531/533(IV).KMn O4氧化降解TCBPA的反应路径为TCBPA首先发生一电子反应形成酚氧自由基,并进一步断裂形成碳正离子中间体,然后反应形成产物4-(2-羟基异丙基)-2,6-二氯苯酚(I)、4-异丙烯-2,6-二氯苯酚(II)和两个聚合产物(IIIIII'和IV).     

中间价态锰强化KMnO4氧化降解三氯生

为验证中间价态锰在KMn O4氧化降解广谱杀菌剂三氯生过程中的强化作用,在不同p H假一级动力学实验条件下,研究KMn O4氧化降解三氯生的动力学规律,考察外加络合剂对KMn O4氧化降解三氯生的影响,评价还原剂Mn(II)在KMn O4氧化降解三氯生过程中的作用.结果表明,KMn O4氧化降解三氯生符合假一级动力学规律,且假一级速率常数Kobs(s-1)随KMn O4浓度的增加呈线性增加.通过KMn O4浓度与Kobs得到的二级反应速率常数k(L·mol-1·s-1)随p H先升高后降低,在三氯生p Ka=8.1附近时最大.络合剂和天然水体的背景成分通过其配位作用,使得KMn O4氧化过程中产生的中间价态锰稳定性增强,强化KMn O4氧化降解三氯生.紫外-可见光谱扫描结果进一步表明,络合剂的强化作用主要是KMn O4氧化过程中生成具有强氧化性Mn(III)的贡献,同时络合剂存在条件下,Mn(II)能够催化KMn O4氧化降解三氯生.     

高锰酸钾氧化氧氟沙星的动力学研究

为探讨氧氟沙星在水环境中氧化降解的趋势,采用水处理常用的氧化剂高锰酸钾,研究氧氟沙星被高锰酸降解的效能和动力学规律,并讨论高锰酸钾浓度、pH、温度等因素对反应速率常数的影响．结果表明,高锰酸钾对氧氟沙星的氧化过程符合二级反应动力学模型,在高锰酸钾过量的情况下,氧化反应的假一级反应动力学常数Kobs=0.000 092［KMnO₄］-0.002 72．pH对反应速率常数有显著影响．温度对反应速率也有影响,随着温度的升高,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应速率增加,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应表观活化能Ea=30.463 3 kJ·mol-1,该反应在一般水处理条件下较容易发生．     

降解苯酚的双金属催化剂筛选

为了找到一种降解含酚有机废水的高效方式,本实验通过高级氧化技术(AOPs)合成一系列的双金属催化剂,并比较了各自去除苯酚的效率,发现pH=11.0条件下,1.0 g/L的ZnFe_2O_4在120 min内可以去除50 mg/L的苯酚,其伪一级动力学常数为5.30×10~(-3) min~(-1).1.0 g/L的CuCo_2O_4在30 min内可以完全去除100 mg/L的苯酚,其伪一级动力学常数为1.25×10~(-1) min~(-1).实验表明:CuCo_2O_4和ZnFe_2O_4均对苯酚表现出良好的催化活性.1.0 mol/L乙醇掩蔽SO_4·~-和·OH自由基实验同样证明自由基在苯酚降解过程中有一定作用.     

声电联合技术氧化降解2-氯酚的研究

在优化电解（EC）条件的基础上，以2-氯酚（2-CP）为模拟污染物，研究了超声（US）-电解（EC）联合技术氧化降解的性能，并初步探讨了其降解过程．结果表明：电解质Na2SO4浓度和pH是影响声电组合技术的重要因素，当pH〉9，电解质Na2SO4浓度大于0．15mol／L时，声电组合降解2-CP的效率最高．US—EC降解2-CP的动力学方程符合拟一级动力学关系，其表观反应速率常数（0．0096min^-1）大于EC（0．0055min^-1）和US（0．0034min^-1）两种单因素作用之和，表明超声与电解组合降解2-CP时，对电解产生显著的协同效应。通过LC／MS检测，2-氯-1，4-对苯醌为2-CP降解中间产物，说明2-CP的降解经历了羟基对位氧化、开环等过程．     

微波强化臭氧氧化降解苯酚动力学研究

研究微波强化臭氧（MW/O3）系统下主要影响因素如臭氧投量、微波功率、pH值及温度等对苯酚降解效果和动力学的影响.结果表明：在单独的微波辐射下苯酚去除率很小,在复合氧化过程MW/O3工艺中有显著的提高,表明微波对臭氧氧化存在明显的强化作用;在单独微波辐照或者臭氧氧化工艺和MW/O3强化氧化系统中苯酚的降解均符合拟一级动力学关系,其中MW/O3氧化系统苯酚去除的速率常数增强因子可以达到3.6,降解机理类似臭氧氧化苯酚的降解过程,羟基自由基氧化机制为主.通过实验推导出简化的与pH值、臭氧投量、微波功率和反应温度等因素相关的苯酚降解动力学模型.     

高锰酸钾对UV/PMS降解六氟双酚A影响

为考察高锰酸钾(KMnO_4)耦合紫外催化过一硫酸盐(PMS)对六氟双酚A(BPAF)去除效能,研究水体pH、PMS浓度和KMnO_4投加量对UV/PMS/KMnO_4体系去除六氟双酚A的影响,并在实际水体中对比UV/PMS及UV/PMS/KMnO_4对六氟双酚A的去除效果.结果表明,KMnO_4能够有效地促进UV/PMS对BPAF的去除.UV/PMS/KMnO_4对BPAF的去除率随PMS投加量的增加而增加.KMnO_4投加量的增加(0~1.5μmol/L)能够促进BPAF的降解,但是当达到一定浓度时,其促进作用不再提高.在偏中酸性条件下,BPAF的去除率随着pH增加而降低,但是当pH在碱性条件下,BPAF的去除率随pH增加而显著增加.在4种实际水体中,UV/PMS/KMnO_4工艺比UV/PMS对BPAF的去除率高12%~14%,这种促进可能是由于氧化体系中产生的中间价态锰的催化氧化作用.     

氧化铝催化臭氧氧化去除水中痕量嗅味物质

为解决饮用水中的嗅味问题,以γ-Al2O3为催化剂,考察强化臭氧氧化对水中嗅味物质的去除能力.以二甲基异茨醇(MIB)和土臭素(GSM)为代表,研究天然水体中γ-Al2O3催化臭氧氧化MIB和GSM的降解效能及相关影响因素.结果表明,γ-Al2O3催化臭氧氧化技术可以有效地降解天然水体中的嗅味物质,其降解能力随着天然水水质不同而有差异.同时γ-Al2O3催化臭氧氧化较单独臭氧氧化可以更有效地降低水体中有机物的相对分子质量.在两种天然水体中臭氧的衰减过程有所不同,催化臭氧过程中产生的羟基自由基显著高于臭氧氧化过程.γ-Al2O3的加入可以显著提高臭氧对水中典型嗅味物质的去除能力,同时水体中的天然本底物质对臭氧氧化和催化臭氧氧化过程有显著影响.     

Fenton试剂氧化降解瓦斯的反应动力学

在自制的鼓泡反应器中以氮气平衡的甲烷标准气模拟矿井瓦斯,根据Fenton试剂氧化反应的自由基链反应特性,运用幂函数动力学模型考察了c(H2O2)0,c(Fe2+)0、反应温度等对甲烷氧化降解效率的影响.采用一级反应动力学方程拟合Fenton试剂降解瓦斯的氧化反应动力学方程,得到羟基自由基(·OH)氧化甲烷的表观活化能为7.065kJ/mol,对H2O2与Fe2+的反应级数分别为0.533 4和0.463 0.甲烷降解率的实验值与模型预测值拟合程度很高,相关系数在0.98以上.     

TiO2光催化氧化降解溴氨酸废水研究

采用TiO2光催化氧化降解蒽醌染料中间体--溴氨酸废水,对催化剂TiO2的浓度、溶液pH值、电子捕获剂过硫酸铵浓度、光照强度和光照时间等影响因素进行了研究,并探讨了其降解的动力学过程.试验表明：TiO2光催化氧化法能有效地降解该废水,使其CODCr和色度均可显著降低;在选定条件下降解过程遵循准一级动力学规律,表观反应速率常数为0.010 8min^-1.     

高锰酸钾氧化去除水中三氯生动力学研究

为了揭示高锰酸钾氧化去除水中三氯生的动力学规律,通过烧杯试验研究得出高锰酸钾氧化三氯生的反应速率常数,同时探讨高锰酸钾浓度、pH、温度等因素对反应速率常数的影响.试验结果表明：不同高锰酸钾浓度下,三氯生能够被迅速氧化,氧化三氯生的反应符合二级反应动力学,二级反应动力学常数K=0.331 6 mL.s-1.mol-1.p...     

高锰酸钾对水中苯酚去除机制的研究

通过高锰酸钾及其氧化中间产物－新生态水合二氧化锰对粉的去除研究，表明KMnO4及新生态水合MnO2对水中苯酚均有一定的去除作用，反映出在一定条件下，新生态水合二氧化锰在高锰酸钾去除有机污染物的过程中能起到一定的辅助作用，从而也从反应机理上论证了KMnO4的除酚作用机制，即KMnO4对酚的去除既有KMnO4本身的氧化作用也有其氧化产物－水合二氧化锰的吸附及催化氧化作用。     

树脂负载高价铁催化H2O2降解橙黄Ⅳ

为提高多相类芬顿反应的速率,采用高价铁氧化合物(FeIVF=O/R)为催化剂,强化H2O2分解降解橙黄IV.探讨初始pH值、温度、过氧化氢初始浓度和橙黄IV初始浓度等对反应速率的影响.结果表明:随着pH值升高,橙黄IV降解率下降.在pH值3～10的范围内,能有效地对橙黄IV进行降解.催化H2O2降解橙黄IV的反应遵循一级反应动力学,反应活化能为59.94kJ/mol.反应速率常数与H2O2的初始浓度及与橙黄IV初始浓度都具有很好的正相关性.催化剂重复使用表明铁在树脂表面负载比较牢固,具有较好的稳定性和耐用性.     

硼掺杂金刚石薄膜电极降解青霉素G钠废水机制

针对抗生素废水中青霉素类物质难于生化降解的问题,采用直流等离子体化学气相沉积方法制备硼掺杂金刚石(boron-doped diamond, BDD)薄膜电极,以典型的青霉素G钠为目标污染物,对BDD电极降解青霉素的规律及降解历程进行研究.结果表明,不同质量浓度的青霉素G钠在电极上均能够被完全降解,发生电化学燃烧.青霉素G钠和化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)的降解符合一级反应动力学,电流密度从10 mA/cm²提高到20 mA/cm²时,青霉素G钠和COD的反应速率常数分别增加了51.3%和29.1%.BDD电极上青霉素G钠的降解主要受液相传质过程控制,电流效率(current efficiency, E_C)与青霉素G钠的质量浓度和电流密度有关.得到了青霉素G钠在BDD电极上的降解历程,主要的中间产物有青霉酸、异构青霉酸、青霉烯酸和青霉噻唑酸.     

Precipitation of antimony from the solution of sodium thioantimonite by air oxidation in the presence of catalytic agents

The behavior of antimony oxidation in the solution of sodium thioantimonite was studied in the presence of catalytic agents. The catalytic effects of the respective addition of cupric sulfate, sodium tartrate, potassium permanganate, phenol, 1,2-dihydroxybenzene and their combination on the oxidation of sodium thioantimonite were investigated. A pilot test was carried out. The results show that the respective use of sodium tartrate, cupric sulfate, potassium permanganate, phenol and 1,2-dihydroxybenzene have little catalytic effect on the oxidation of sodium thioantimonite. However there exists obvious catalytic oxidation by the combination of 0.25 g/L 1,2-dihydroxybenzene, 0.5 g/L potassium permanganate and 1.0 g/L phenol. Moreover, high blast intensity, the increase of temperature and NaOH concentration favor the oxidation of antimony. The oxidation process of antimony has such advantages as quick reaction and low operation costs. The results of the pilot test are consistent with those of laboratory experiments.     

超声波-曝气协同高锰酸钾处理微污染水

目的探索超声波、曝气对高锰酸钾协同氧化水中有机物的作用和协同混凝作用.方法采用4种方法:超声波曝气协同高锰酸钾作用、单纯超声波作用、单纯高锰酸钾作用、超声波协同高锰酸钾作用,进行氧化、混凝沉淀的对比静态试验处理低温微污染水.结果超声波曝气协同高锰酸钾氧化和混凝去除有机物效果最好,氧化去除率16.90%,氧化混凝总去除率达48.82%.以浊度和色度去除效果表示的助凝效果,超声波曝气协同高锰酸钾的作用低于高锰酸钾单独氧化.结论超声波曝气协同高锰酸钾氧化处理微污染水,可有效提高有机物去除效果.与单纯混凝比较,超声波曝气协同高锰酸钾氧化处理,可有效提高浊度和色度的去除效果,但与单纯用高锰酸钾氧化比较,由于超声波作用削弱了高锰酸钾的协同混凝作用,浊度和色度的去除效果有所下降.     

不同化学氧化剂对土壤中多环芳烃的降解效果

选取被多环芳烃（PAHs）污染的土壤作为试验样本,应用4种化学氧化剂降解土壤中16种多环芳烃,对比不同氧化剂的降解效果,筛选最佳氧化剂并优化氧化条件. 结果表明：采用双氧水、改性Fenton试剂、高锰酸钾、活化过硫酸钠均可以降解土壤中的多环芳烃,其降解效率依次为：高锰酸钾（94.06%）>活化过硫酸钠（82.79%）>改性Fenton（81.15%）>双氧水（72.91%）. 高锰酸钾能高效、稳定地降解16种多环芳烃,对单个多环芳烃的降解率均在80%以上,土壤中多环芳烃的残留量均在标准范围内. 当添加量为2.5 mol/kg、水土比为7.5、反应时间为48 h时,高锰酸钾降解多环芳烃的效率最高,达到95.96%. 化学氧化剂可以有效降解土壤中的多环芳烃,高锰酸钾的降解效果最好,具有较好的应用前景.