KMnO4氧化降解雌酮反应动力学与氧化产物

为探讨KMnO_4氧化降解雌酮(E1)的效能和反应机理,在假一级条件下,研究KMnO_4氧化降解E1的动力学规律,利用三重四级杆串联线性离子阱液相-质谱联用仪(LC-MS/MS)对KMnO_4氧化降解E1的产物进行分析.结果表明,KMnO_4氧化降解E1符合假一级动力学规律,且假一级动力学常数Kobs(s-1)随着KMnO_4浓度的增加呈线性增加,二级反应动力学常数k(L·mol~(-1)·s~(-1))随着pH的升高而增大.通过与HOCl和O_3氧化E1对比,在中性p H附近,KMnO_4氧化E1的二级反应动力学常数与HOCl相当,但远低于O_3.然而,实际水体中KMnO_4的除污染效能明显高于HOCl和O_3,主要是由于HOCl和O_3在实际水体中的消耗速度比较快,有效剩余浓度低,而KMnO_4在实际水体中的消耗速度比较慢.LC-MS/MS测定KMnO_4氧化降解E1产物的结果表明,KMnO_4易氧化进攻E1苯环上的活性位酚羟基,形成一系列羟基化、醌型、羧酸化芳香开环产物,并且有效降低其内分泌干扰活性.     

还原剂强化Fe(Ⅱ)活化过氧化物高级氧化体系研究进展

Fe2+活化过氧化物高级氧化体系因其能够产生高活性氧化剂、分解难生物降解有机物、提高废水可生化性,在环境污染治理领域得到广泛关注.但该体系中Fe3+/Fe2+循环速率较慢,制约了目标污染物降解效能的提升.在实际工程中,常通过同步投加铁还原剂强化该高级氧化体系中Fe3+的还原过程,进而提升活性氧化剂的生成效率.常用的铁还...     

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.     

钛盐光度法测定Fenton氧化中的过氧化氢

采用钛盐光度法测定Fenton高级氧化中的过氧化氢,是基于在酸性介质中过氧化氢与钛离子生成稳定的橙色络合物的原理,通过分光光度法测定过氧化氢的含量.对钛盐用量、显色时间、溶液酸度和干扰离子等因素对测定结果的影响进行了分析,并在蒸馏水、存在有机物和Fenton高级氧化体系中,对高锰酸钾法、碘量法和钛盐光度法测定过氧化氢进行了对比试验.结果表明,钛盐光度法具有简便、准确、选择性好的特点,能有效克服氧化还原方法的缺陷.     

UV/H2O2降解三氯生动力学及反应机理

为考察紫外催化过氧化氢工艺降解三氯生的降解效能,利用动力学模型对三氯生的表观降解速率进行模拟.考察氧化剂投加量、三氯生浓度、NOM质量浓度和p H对三氯生降解速率的影响.结果表明,H_2O_2的投加量小于1 mmol/L时,三氯生的降解速率随H_2O_2浓度的增加而增加,而当H_2O_2的投加量大于1 mmol/L时,由于H_2O_2对HO·的捕获作用增强,三氯生的降解速率随H_2O_2投加量的增加而降低.当三氯生的初始浓度增加时,体系中HO·的稳态浓度随之降低,导致三氯生降解的表观速率降低.体系中存在NOM时,三氯生的降解速率显著降低,主要是由于NOM能够与三氯生竞争光子和HO·.三氯生去质子化后更快地被UV/H_2O_2降解,其去质子化形态的摩尔吸光系数变大,而且其与HO·的二级反应速率更快.通过LC/MS-MS检测UV/H_2O_2氧化TCS得到6种产物,推测TCS的降解途径主要是通过脱氯反应和羟基化反应.     

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).     

高铁酸盐去除水中氯酚类化合物研究

以3种氯代酚:4-氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)、2,4,6-三氯苯酚(TCP)为代表性有机物,对比研究了高铁酸盐(FeO42-)对各种有机污染物的去除及影响因素.结果表明,氯酚类化合物的去除直接受溶液pH影响,并且这些有机物去除的最佳pH范围与其pKa具有相关性.对于每种氯酚类化合物,pHpKa时,反应主要受高铁酸盐氧化还原电位的影响.随着氯酚类化合物取代氯原子数的增加,其非离解态化合物与高铁酸盐的反应活性增加,而离解态化合物与高铁酸盐反应活性随取代氯原子数的增加而降低.     

络合剂强化KMnO_4氧化降解酚类化合物的研究

研究了磷酸盐、焦磷酸、EDTA等络合剂对KMnO4氧化降解酚类化合物(苯酚、2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚)的强化作用。结果表明,在磷酸根浓度为0~50 mmol/L、pH值为4.0~9.0的条件下,强化作用随磷酸根浓度的增大或pH的降低而逐渐增强。络合剂通过络合配位作用使得KMnO4氧化降解酚类化合物过程中原位生成的中间价态锰的存活时间延长、稳定性增强,使其氧化能力得到有效利用,从而提高了KMnO4氧化降解酚类化合物的效果;相反,无络合剂存在时,原位生成的中间价态锰会迅速自分解或歧化生成最终稳定态MnO2,其氧化能力难以得到发挥。天然大分子有机物腐殖酸和天然水体由于其络合配位作用,也具有强化KMnO4氧化降解酚类化合物的能力。