生物電化學(xué)系統(tǒng)強化1,2-二氯乙烷還原分解
發(fā)布時間：2021-08-01 20:35
1,2-二氯乙烷（1,2-dichloroethane,1,2-DCA）作為一種典型的揮發(fā)性氯代脂肪烴,被廣泛用作溶劑和化學(xué)合成中間體等工業(yè)產(chǎn)業(yè)行業(yè)中。由于其具有易揮發(fā)、高密度、毒性及潛在致癌致畸致突變的風(fēng)險,可以在環(huán)境中不斷積累并逐漸成為生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的巨大潛在威脅。以1,2-二氯乙烷為代表的揮發(fā)性氯代脂肪烴被以美國和中國為代表的多個國家環(huán)保局列入優(yōu)先控制的黑名單。生物電化學(xué)系統(tǒng)在難降解污染物處理方向已顯現(xiàn)出諸多優(yōu)勢,如降解速率快、降解率高、能耗低等,因此受到廣泛關(guān)注,然而目前針對生物陰極對揮發(fā)性氯代烴的降解研究還鮮有報道。本論文采用生物電化學(xué)體系,接種馴化來自文昌污水處理廠二沉池活性污泥,獲得具有穩(wěn)定1,2-二氯乙烷分解能力和生物膜結(jié)構(gòu)的生物陰極。1,2-二氯乙烷分解效果表明,在外加電壓-0.5V（陰極電勢為-0.58V.VS.SCE）情況下,1,2-二氯乙烷在12h內(nèi)發(fā)生消去脫氯反應(yīng)而生成終產(chǎn)物乙烯。同時,電流變化與1,2-二氯乙烷分解同步,呈現(xiàn)不斷下降趨勢,并在12h內(nèi)基本達到穩(wěn)定。1,2-二氯乙烷分解速率達到0.15m M·h-1,乙烯回收率為77.51%。作為對照的同樣...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
2-二氯乙烷降解途徑本實驗利用氣相色譜儀檢測微生物電解裝置出水樣品液，依據(jù)相同物質(zhì)在氣相色譜具有相同的保留時間這一個原理，比對樣液與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的出峰時間，通
2-二氯乙烷降解途徑本實驗利用氣相色譜儀檢測微生物電解裝置出水樣品液，依據(jù)相同物質(zhì)在相色譜具有相同的保留時間這一個原理，比對樣液與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的出峰時間，過相同的出峰時間，而確定生物陰極降解 1,2-二氯乙烷產(chǎn)物。圖 3-4，圖 3-5 分為，乙烯標(biāo)準(zhǔn)氣體，以及樣品液檢測得到氣相色譜譜圖�？梢杂^察到樣品液1.836min,2.688min.兩個位置出現(xiàn)檢測峰，其中 1.836min 出峰時間，與乙烯標(biāo)準(zhǔn)體出峰時間相同。有力的說明了本部分生物陰極降解 1,2-二氯乙烷通過二氯消去應(yīng)，還原生成乙烯，而生物陰極的環(huán)境條件為厭氧條件，這也符合之前的報道。
圖 3-5 乙烯標(biāo)準(zhǔn)氣體氣相色譜檢測結(jié)果3.4.2 生物陰極降解產(chǎn)物生成情況產(chǎn)物乙烯的生成情況與 1,2-二氯乙烷降解有著較好的關(guān)聯(lián)性，從圖 3-6 可以看出隨著時間的推移乙烯的生成速率逐漸變慢。24 小時平均乙烯生成速率為0.069mM/h。12 小時乙烯生成 1.38mM，回收率為 77.51%，24 小時，乙烯生成1.65mM，回收率為 80.44%，產(chǎn)物的回收率并未到達 100%，這可能是由于乙烯具有較高的揮發(fā)性，在取樣的過程之中難免有所溢出，也有可能生成其他未檢測到的副產(chǎn)物。但是 0.5V 外加電壓條件之下，生物陰極降解 1,2-二氯乙烷通過二氯消去反應(yīng)生成乙烯為其降解主要途徑，這點應(yīng)該是無疑的。12烯濃度（mM）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機氯代烴污染地下水環(huán)境的治理與修復(fù)[J]. 盧杰,李夢紅,潘嘉芬. 山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(04)
[2]納米鎳/鐵和銅/鐵雙金屬對四氯乙烯脫氯研究[J]. 黃園英,劉菲,湯鳴臬,沈照理. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[3]顆粒活性炭吸附去除黃浦江原水中有機物的研究[J]. 王福連,高乃云,徐斌,曾文慧,趙建夫,樂林生. 中國給水排水. 2006(11)
[4]電導(dǎo)法研究TiO2溶膠對水中微量氯代甲烷的光催化脫氯的作用[J]. 羅仲寬,宋力昕,蔡弘華,劉劍洪,洪偉良,黃俊生. 無機材料學(xué)報. 2006(01)
[5]多氯聯(lián)苯催化轉(zhuǎn)移氫化脫氯的研究[J]. 趙毅. 環(huán)境化學(xué). 1994(04)
[6]汽提法處理二氯乙烷廢水[J]. 李培生. 化工環(huán)保. 1990(06)
[7]吸附法回收低濃度二氯乙烷——氣控式多層流態(tài)化床吸附塔流動模型試驗簡報[J]. 北京合成纖維實驗廠石化部第六設(shè)計院中國科學(xué)院化工冶金研究所協(xié)作試驗組. 化學(xué)工程. 1977(02)
博士論文
[1]納米級Pd/Fe雙金屬對水中氯酚的催化脫氯研究[D]. 衛(wèi)建軍.浙江大學(xué) 2004
本文編號：3316205
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
2-二氯乙烷降解途徑本實驗利用氣相色譜儀檢測微生物電解裝置出水樣品液，依據(jù)相同物質(zhì)在氣相色譜具有相同的保留時間這一個原理，比對樣液與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的出峰時間，通
2-二氯乙烷降解途徑本實驗利用氣相色譜儀檢測微生物電解裝置出水樣品液，依據(jù)相同物質(zhì)在相色譜具有相同的保留時間這一個原理，比對樣液與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的出峰時間，過相同的出峰時間，而確定生物陰極降解 1,2-二氯乙烷產(chǎn)物。圖 3-4，圖 3-5 分為，乙烯標(biāo)準(zhǔn)氣體，以及樣品液檢測得到氣相色譜譜圖�？梢杂^察到樣品液1.836min,2.688min.兩個位置出現(xiàn)檢測峰，其中 1.836min 出峰時間，與乙烯標(biāo)準(zhǔn)體出峰時間相同。有力的說明了本部分生物陰極降解 1,2-二氯乙烷通過二氯消去應(yīng)，還原生成乙烯，而生物陰極的環(huán)境條件為厭氧條件，這也符合之前的報道。
圖 3-5 乙烯標(biāo)準(zhǔn)氣體氣相色譜檢測結(jié)果3.4.2 生物陰極降解產(chǎn)物生成情況產(chǎn)物乙烯的生成情況與 1,2-二氯乙烷降解有著較好的關(guān)聯(lián)性，從圖 3-6 可以看出隨著時間的推移乙烯的生成速率逐漸變慢。24 小時平均乙烯生成速率為0.069mM/h。12 小時乙烯生成 1.38mM，回收率為 77.51%，24 小時，乙烯生成1.65mM，回收率為 80.44%，產(chǎn)物的回收率并未到達 100%，這可能是由于乙烯具有較高的揮發(fā)性，在取樣的過程之中難免有所溢出，也有可能生成其他未檢測到的副產(chǎn)物。但是 0.5V 外加電壓條件之下，生物陰極降解 1,2-二氯乙烷通過二氯消去反應(yīng)生成乙烯為其降解主要途徑，這點應(yīng)該是無疑的。12烯濃度（mM）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機氯代烴污染地下水環(huán)境的治理與修復(fù)[J]. 盧杰,李夢紅,潘嘉芬. 山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(04)
[2]納米鎳/鐵和銅/鐵雙金屬對四氯乙烯脫氯研究[J]. 黃園英,劉菲,湯鳴臬,沈照理. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[3]顆粒活性炭吸附去除黃浦江原水中有機物的研究[J]. 王福連,高乃云,徐斌,曾文慧,趙建夫,樂林生. 中國給水排水. 2006(11)
[4]電導(dǎo)法研究TiO2溶膠對水中微量氯代甲烷的光催化脫氯的作用[J]. 羅仲寬,宋力昕,蔡弘華,劉劍洪,洪偉良,黃俊生. 無機材料學(xué)報. 2006(01)
[5]多氯聯(lián)苯催化轉(zhuǎn)移氫化脫氯的研究[J]. 趙毅. 環(huán)境化學(xué). 1994(04)
[6]汽提法處理二氯乙烷廢水[J]. 李培生. 化工環(huán)保. 1990(06)
[7]吸附法回收低濃度二氯乙烷——氣控式多層流態(tài)化床吸附塔流動模型試驗簡報[J]. 北京合成纖維實驗廠石化部第六設(shè)計院中國科學(xué)院化工冶金研究所協(xié)作試驗組. 化學(xué)工程. 1977(02)
博士論文
[1]納米級Pd/Fe雙金屬對水中氯酚的催化脫氯研究[D]. 衛(wèi)建軍.浙江大學(xué) 2004
本文編號：3316205
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