水溶液中一氯萘的光降解過程研究
發(fā)布時間:2020-07-28 08:54
【摘要】:多氯代萘(polychlorinated naphthalenes,PCNs)是一類稠合的雙環(huán)芳香族化合物,具有萘基結(jié)構(gòu),其萘環(huán)上連接有1至8個氯原子,理論上有75個同系物。一氯萘有兩種異構(gòu)體:1-氯萘(CN-1),2-氯萘(CN-2)。他們主要用于有機合成原料。目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PCNs具有毒性,環(huán)境持久性和生物累積性由于PCNs持續(xù)存在性,類二VA英毒性,與多氯聯(lián)苯具有相似的性質(zhì),其被納入 斯德哥爾摩公約‖持久性有機污染物。因此多氯萘正在受到越來越多的關(guān)注,關(guān)于多氯萘的研究將會成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的一大熱點。本實驗使用光強為14 W m~(-2)的中壓汞燈對水溶液中的一氯萘進行光轉(zhuǎn)化歷程與機理研究,考察了影響CN-1光降解的相關(guān)影響因素(底物濃度、pH、羥基自由基(·OH)、單線態(tài)氧、鹽類),并研究CN-2光解的影響因素做對比,對CN-1在水溶液中光解產(chǎn)物進行分析,并推斷了CN-1光轉(zhuǎn)化過程中羥基自由基濃度的變化,并得到以下結(jié)論。在水溶液中,CN-1、CN-2能夠發(fā)生光轉(zhuǎn)化,并且CN-1、CN-2光轉(zhuǎn)化過程均符合一級動力學(xué)公式。酸性條件促進了CN-1的光解,堿性條件對CN-1的光解幾乎沒有影響;酸性條件促進了CN-2的光解,但影響較小,堿性條件下對CN-2的光解幾乎沒有影響;SO_4~(2-)對CN-1的光解幾乎沒有影響;NO_3~-會促進CN-1的光解轉(zhuǎn)化;SO_3~(2-)會促進CN-1的光解轉(zhuǎn)化;向含有SO_3~(2-)的體系中加入不同量的叔丁醇和乙醇,會抑制CN-1的光解;異丙醇(iso-Propyl alcohol,IPA)會抑制CN-1的光解;同時IPA也會抑制CN-2的光解,不過抑制率較低,抑制效果較微弱;過氧化氫的投入加快了CN-1的光解;當(dāng)體系中過氧化氫的摩爾濃度為10μmol L~(-1)時,抑制CN-2的光解反應(yīng);當(dāng)體系中過氧化氫的摩爾濃度為100μmol L~(-1)時,加快CN-2的光解反應(yīng),通過CN-1與羅丹明B(Rhodamine B,RhB)的競爭實驗測得·OH與CN-1的反應(yīng)速率是9*10~9 mol L~(-1)s~(-1),這說明了·OH在CN-1的光解轉(zhuǎn)化過程中的貢獻并不是很大;通過CN-2與RhB的競爭反應(yīng)測得·OH與CN-1的反應(yīng)速率是1.9*10~(10) L mol~(-1) s~(-1);糠醇會抑制CN-1的光解;CN-1光解轉(zhuǎn)化過程中氯離子的濃度總體呈下降趨勢;CN-1在水溶液中的光解產(chǎn)物主要有1-萘酚和萘。本文結(jié)論可以補充人們對一氯萘的光化學(xué)轉(zhuǎn)化行為的認(rèn)識,也可以為使用紫外光降解水中一氯萘提供一定的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】:遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X703
【圖文】:
過含PCNs產(chǎn)品的蒸發(fā)或者焚燒或者9-11]。目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PCNs具有s持續(xù)存在性,二惡英毒性,與多氯公約‖正在審查的候選持久性有機注,關(guān)于多氯萘的研究將會成為環(huán)境理和化學(xué)性質(zhì)為 C10H(0—8)Cl(0—8),其化合物的結(jié)代數(shù)目的不同及位置的不同,理論上存在。
圖 2-1 光解反應(yīng)裝置2.4.2 溶液配制方法(1)水溶液中 CN-1 初始濃度對光解反應(yīng)的影響:分別取 200120 uL,80 uL,40 uLCN-1 儲備液定容至 200 mL 容量瓶中,此為應(yīng)液倒入反應(yīng)器中,分別于反應(yīng)的 0min,5min,10min,15min 取用移液槍從反應(yīng)液中取 1.2 mL 反應(yīng)液樣品置于液相樣品瓶中,由作用,每個液相樣品瓶中加入 300 uL 乙腈,這樣保證乙腈的比例如圖 3-5 所示。(2)水溶液中 pH 對 CN-1、CN-2 光解反應(yīng)的影響:分別配制氯酸儲備液和2 mol L-1的氫氧化鈉儲備液,調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH分別為pH=7、pH=9、pH=11,用 pH 測得 0.1 mg/L 的 CN-1、CN-2 反應(yīng)液反應(yīng)液在不同的 pH 下進行光解反應(yīng),結(jié)果如圖 3-4、圖 3-5 所示。(3)水溶液中鹽類對 CN-1 光解反應(yīng)的影響:分別配制碳酸鈉
H 可以促進 CN-2 的光解轉(zhuǎn)化。H2O2+hv→2 OH 應(yīng)實驗我們可以確定·OH 和 CN-1 發(fā)生反應(yīng),所以有反應(yīng)速率常數(shù) k(CN-1,·OH)。由此,我們考慮通過競應(yīng)速率常數(shù) k(CN-1,·OH),我們選取 RhB 作為競爭反(Rhodamine B,RhB),分子式為 C28H31ClN2O3,結(jié)桃紅色的應(yīng)用廣泛的人工合成的有機染料[86-91],屬污染物。羅丹明 B 易溶于水,不易揮發(fā),生化降學(xué)或者生物化學(xué)方法較難降解[93]。由于羅丹明 B 和熒光染色試劑等領(lǐng)域,較廣泛的應(yīng)用于印染行業(yè)得它可以通過分光光度計簡單快捷的在可見光區(qū)度。
本文編號:2772649
【學(xué)位授予單位】:遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X703
【圖文】:
過含PCNs產(chǎn)品的蒸發(fā)或者焚燒或者9-11]。目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PCNs具有s持續(xù)存在性,二惡英毒性,與多氯公約‖正在審查的候選持久性有機注,關(guān)于多氯萘的研究將會成為環(huán)境理和化學(xué)性質(zhì)為 C10H(0—8)Cl(0—8),其化合物的結(jié)代數(shù)目的不同及位置的不同,理論上存在。
圖 2-1 光解反應(yīng)裝置2.4.2 溶液配制方法(1)水溶液中 CN-1 初始濃度對光解反應(yīng)的影響:分別取 200120 uL,80 uL,40 uLCN-1 儲備液定容至 200 mL 容量瓶中,此為應(yīng)液倒入反應(yīng)器中,分別于反應(yīng)的 0min,5min,10min,15min 取用移液槍從反應(yīng)液中取 1.2 mL 反應(yīng)液樣品置于液相樣品瓶中,由作用,每個液相樣品瓶中加入 300 uL 乙腈,這樣保證乙腈的比例如圖 3-5 所示。(2)水溶液中 pH 對 CN-1、CN-2 光解反應(yīng)的影響:分別配制氯酸儲備液和2 mol L-1的氫氧化鈉儲備液,調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH分別為pH=7、pH=9、pH=11,用 pH 測得 0.1 mg/L 的 CN-1、CN-2 反應(yīng)液反應(yīng)液在不同的 pH 下進行光解反應(yīng),結(jié)果如圖 3-4、圖 3-5 所示。(3)水溶液中鹽類對 CN-1 光解反應(yīng)的影響:分別配制碳酸鈉
H 可以促進 CN-2 的光解轉(zhuǎn)化。H2O2+hv→2 OH 應(yīng)實驗我們可以確定·OH 和 CN-1 發(fā)生反應(yīng),所以有反應(yīng)速率常數(shù) k(CN-1,·OH)。由此,我們考慮通過競應(yīng)速率常數(shù) k(CN-1,·OH),我們選取 RhB 作為競爭反(Rhodamine B,RhB),分子式為 C28H31ClN2O3,結(jié)桃紅色的應(yīng)用廣泛的人工合成的有機染料[86-91],屬污染物。羅丹明 B 易溶于水,不易揮發(fā),生化降學(xué)或者生物化學(xué)方法較難降解[93]。由于羅丹明 B 和熒光染色試劑等領(lǐng)域,較廣泛的應(yīng)用于印染行業(yè)得它可以通過分光光度計簡單快捷的在可見光區(qū)度。
【參考文獻】
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本文編號:2772649
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