Pd/Fe納米材料對(duì)鹵代有機(jī)污染物有較強(qiáng)的降解能力,但四溴雙酚A的強(qiáng)疏水性會(huì)阻礙污染物與Pd/Fe的有效接觸.為促進(jìn)四溴雙酚A的降解,考察了不同表面活性劑對(duì)PAC-Pd/Fe納米顆粒降解四溴雙酚A的影響,結(jié)果表明:少量陰離子表面活性劑SDS對(duì)四溴雙酚A的降解有明顯的促進(jìn)作用,反應(yīng)速率可提高1.7～2.5倍;非離子表面活性劑TX-100對(duì)四溴雙酚A降解的促進(jìn)效果不明顯,當(dāng)其質(zhì)量濃度超過臨界膠束濃度時(shí),甚至表現(xiàn)出抑制作用;陽(yáng)離子表面活性劑CTAB對(duì)四溴雙酚A的降解起抑制作用,且質(zhì)量濃度越大,其抑制效果越明顯; PAC-Pd/Fe納米顆粒對(duì)四溴雙酚A的降解是連續(xù)脫溴反應(yīng),四溴雙酚A和其中間產(chǎn)物三溴雙酚A、二溴雙酚A和一溴雙酚A的表觀降解速率常數(shù)分別為0.466 2、0.435 6、0.338 0和0.271 1 min^-1,與苯環(huán)上溴原子的數(shù)目成正比. 

【文章來源】：華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,52(02)北大核心

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【部分圖文】：

不同類型和質(zhì)量濃度的表面活性劑對(duì)四溴雙酚A降解的影響

其中，A為指前因子，k1、k2代表中間產(chǎn)物的生成反應(yīng)速率常數(shù)(min-1)和降解反應(yīng)速率常數(shù)(min-1),C"/C"0為降解產(chǎn)物質(zhì)量濃度與四溴雙酚A的初始質(zhì)量濃度的比值．利用Origin 2017軟件中的Boxlucas2方程對(duì)降解中間產(chǎn)物進(jìn)行非線性曲線擬合(圖4)，由圖4可知:三溴雙酚A、二溴雙酚A和一溴雙酚A擬合的相關(guān)系數(shù)分別為0.982 1、0.918 9和0.833 6，說明四溴雙酚A中間降解產(chǎn)物的質(zhì)量濃度變化可以較好地符合表觀一級(jí)連續(xù)動(dòng)力學(xué)模型．結(jié)合表2和圖4可知:四溴雙酚A、三溴雙酚A、二溴雙酚A和一溴雙酚A的表觀降解速率常數(shù)分別為0.466 2、0.435 6、0.338 0和0.271 1 min-1，說明溴代雙酚A類污染物的降解速率與苯環(huán)上溴原子的數(shù)目成正比，這與課題組前期利用Pd/Fe降解多溴聯(lián)苯醚得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致[14]．中間產(chǎn)物一溴雙酚A的表觀降解速率常數(shù)值最小，說明一溴雙酚A的降解是四溴雙酚A完全還原脫溴反應(yīng)的速率控制步驟．此外，由圖4D可知，雙酚A的生成能較好符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，其生成速率常數(shù)為0.086 7 min-1.3 結(jié)論

陽(yáng)離子表面活性劑CTAB對(duì)四溴雙酚A的降解表現(xiàn)出抑制作用，且隨著質(zhì)量濃度的增大，其抑制效果越加明顯，其結(jié)果可由以下原因來解釋．Zeta電位是表征體系分散穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，當(dāng)其絕對(duì)值小于30 m V時(shí)，體系變得不穩(wěn)定，顆粒之間出現(xiàn)凝結(jié)或凝聚．體系中PAC-Pd/Fe納米顆粒的Zeta電位變化情況如圖2所示．無表面活性劑存在時(shí)，PAC-Pd/Fe納米顆粒的Zeta電位為-58.7 m V，當(dāng)CTAB的質(zhì)量濃度為0.5CMC2、1.0CMC2、3.0CMC2、5.0CMC2時(shí)，相應(yīng)的Zeta電位變?yōu)?32.5、-21.3、-9.8、+8.2 m V，可知隨著CTAB的添加，體系中納米顆粒表面所帶的負(fù)電荷逐漸減少，甚至出現(xiàn)帶電性反轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)正電性，這會(huì)造成納米顆粒脫穩(wěn)，顆粒粒徑相互團(tuán)聚變大，從而使反應(yīng)速率下降．無表面活性劑存在時(shí)，PAC-Pd/Fe納米顆粒的水力直徑為189 nm，當(dāng)CTAB的質(zhì)量濃度為0.5CMC2、1.0CMC2、3.0CMC2、5.0CMC2時(shí)，相應(yīng)的納米顆粒水力直徑分別增大到326、425、586、696 nm(圖2)，這與由Zeta電位變化推測(cè)出的結(jié)果一致．此外，PAC-Pd/Fe納米顆粒表面所帶的負(fù)電荷，會(huì)使CTAB以親水基朝里、疏水基朝外的形式吸附到納米顆粒表面，這也不利于促進(jìn)存在于疏水碳鏈上的四溴雙酚A分子向納米顆粒傳質(zhì)，從而影響四溴雙酚A的降解反應(yīng)．少量非離子表面活性劑TX-100對(duì)四溴雙酚A的降解有輕微的促進(jìn)作用．與SDS相比，TX-100具有更大的相對(duì)分子量和更復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，這就可能使TX-100在疏水作用下吸附到納米顆粒表面時(shí)，受到顆粒表面PAC陰離子的阻礙，導(dǎo)致低的四溴雙酚A傳質(zhì)增強(qiáng)效果，從而只對(duì)四溴雙酚A的降解有輕微促進(jìn)作用．另外，當(dāng)TX-100的質(zhì)量濃度提高到3.0CMC3、5.0CMC3時(shí)，更多的TX-100膠束形成，從而導(dǎo)致TX-100對(duì)四溴雙酚A降解表現(xiàn)出抑制作用．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯氣凝膠對(duì)四溴雙酚A的吸附研究[J]. 張偉文,劉勝利,胡勇有,陳俊峰.  華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]四溴雙酚-A的甲狀腺激素干擾活性研究進(jìn)展[J]. 陳瑪麗,劉青坡,施華宏.  環(huán)境與健康雜志. 2008(10)



本文編號(hào)：3037326