【摘要】：本文主要以當(dāng)前水環(huán)境中存在酚類有機(jī)污染物為研究對(duì)象,探討酚類有機(jī)污染物在摻硼金剛石(BDD)電極上的取代基效應(yīng),具體研究具有不同位置及種類官能團(tuán)的取代酚類有機(jī)污染物在BDD電極上的電催化氧化過程,通過化學(xué)需氧量和濃度變化考察有機(jī)污染物在電催化降解過程中的降解趨勢(shì),深入分析電極種類、官能團(tuán)位置與種類與電催化氧化活性之間的聯(lián)系的同時(shí),研究陽極材料電催化氧化有機(jī)污染物的機(jī)理及動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明,有機(jī)物在電極表面的電催化過程以電產(chǎn)生羥基自由基為媒介,對(duì)苯二酚在不同電極上的電催化活性與電極析氧電位及表面產(chǎn)生羥基自由基量有著重要的聯(lián)系,BDD電極擁有最強(qiáng)的電催化氧化活性;不同取代基團(tuán)的對(duì)位取代酚在BDD電極上的電化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)顯示電催化反應(yīng)速率受取代官能團(tuán)自身的電子效應(yīng)制約,有機(jī)物礦化過程中羥基自由基首先進(jìn)攻苯環(huán)的對(duì)位發(fā)生取代反應(yīng),同時(shí)取代基脫離苯環(huán)過程成為整個(gè)取代酚類電化學(xué)降解過程的決速步驟,且有機(jī)物的電催化反應(yīng)速率與取代基特征Hammett常數(shù)σ呈近似線性關(guān)系。
[Abstract]:In this paper, the substitution effect of phenolic organic pollutants on boron-doped diamond (BDD) electrode was studied. The electrocatalytic oxidation of substituted phenolic organic pollutants with different positions and functional groups on BDD electrode was studied. The degradation trend of organic pollutants in electrocatalytic degradation process was investigated through the change of chemical oxygen demand and concentration. The mechanism and kinetics of electrocatalytic oxidation of organic pollutants by anodic materials were studied, while the relationship between electrode type, functional group location and electrocatalytic oxidation activity was analyzed. The results show that the electrocatalysis of organic compounds on the electrode surface is mediated by the electrogenerated hydroxyl radical. The electrocatalytic activity of hydroquinone on different electrodes is closely related to the oxygen evolution potential of the electrode and the amount of hydroxyl radical produced on the surface. The BDD electrode has the strongest electrocatalytic oxidation activity. The electrochemical degradation of p-substituted phenols with different substituents on BDD electrode showed that the rate of electrocatalytic reaction was restricted by the electronic effect of the substituents themselves. In the process of organic matter mineralization, the hydroxyl radical firstly attacks the para-position substitution reaction of benzene ring, and at the same time, the dissociation of substituted group from benzene ring becomes the decisive step of the whole process of electrochemical degradation of substituted phenols. The electrocatalytic reaction rate of organic compounds is approximately linear with the characteristic Hammett constant 蟽 of the substituents.
【作者單位】： 吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院;吉林大學(xué)超硬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21273097,21573093) 廣東省引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目(2013C092) 吉林省重大科技攻關(guān)招標(biāo)項(xiàng)目(20130204003GX) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC1102802)資助~~
【分類號(hào)】：O621.251

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