【摘要】： 本文首先綜述了水中持久性有機污染物——多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)的特征、來源、國內(nèi)外研究進展、治理概況和電子束、紫外降解持久性有機污染物在水污染治理中的研究進展,提出了本文的研究目的和意義。論文內(nèi)容主要包括兩個部分:利用紫外光或者電子束降解4-溴聯(lián)苯醚的機理、動力學及其影響因素;紫外光解或者電子束輻解十溴聯(lián)苯醚的降解機理、動力學及其影響因素,通過對4-溴聯(lián)苯醚和十溴聯(lián)苯醚這兩類溴代苯醚有機物的紫外光解和電子束降解特性的分析,推測得知多溴聯(lián)苯醚的紫外光解和電子束降解特性及途徑。 (1)無氧條件下,4-溴聯(lián)苯醚在紫外光照下產(chǎn)生陽離子自由基,其陽離子自由基的生成速率k=2.67×10~6 s~(-1)·mol~(-1)·dm~3。當4-溴聯(lián)苯醚溶液的pH＞10.02,4-溴聯(lián)苯醚在紫外光照下產(chǎn)生的陽離子自由基脫質(zhì)子變?yōu)橹行宰杂苫�。一定紫外光強范圍�?nèi),4-溴聯(lián)苯醚光解產(chǎn)物為苯醚和聯(lián)苯酚兩類有機物。初步推測無氧條件下,中性4-溴聯(lián)苯醚溶液中,4-溴聯(lián)苯醚紫外光解脫溴產(chǎn)生陽離子自由基,進一步反應生成苯醚和聯(lián)苯酚等較穩(wěn)定的中間體。4-溴聯(lián)苯醚的溶液體系、初始pH值、初始濃度和光照時間對4-溴聯(lián)苯醚降解的影響。 利用電子束降解4-溴聯(lián)苯醚。研究結(jié)果表明,電子束對4-溴聯(lián)苯醚脫溴,進而降解具有明顯的作用。實驗進一步討論了,4-溴聯(lián)苯醚的溶液體系、初始pH值、初始濃度和輻照劑量對4-溴聯(lián)苯醚降解的影響。 (2)采用紫外光解十溴聯(lián)苯醚。研究結(jié)果表明,十溴聯(lián)苯醚與4-溴聯(lián)苯醚光解特性相似,十溴聯(lián)苯醚在紫外光照下脫溴,進而降解。實驗進一步討論了,十溴聯(lián)苯醚光解的中間產(chǎn)物和光解機理,結(jié)合4-溴聯(lián)苯醚的降解機理,推測多溴聯(lián)苯醚的光解機理和特性。十溴聯(lián)苯醚的溶液體系、初始pH值和光照時間對十溴聯(lián)苯醚降解的影響。降解后的十溴聯(lián)苯醚,溴離子被脫除,成為低溴代聯(lián)苯醚。 利用電子束降解十溴聯(lián)苯醚。研究結(jié)果表明,電子束對十溴聯(lián)苯醚脫溴,進而降解具有明顯的作用。實驗進一步討論了,十溴聯(lián)苯醚的溶液體系、初始pH值、輻解劑量對十溴聯(lián)苯醚降解的影響。 (3)采用多種分析手段(UV-VIS,pH,GC,HPLC,GC-MS)確定紫外光催化氧化或者電子束降解兩類多溴聯(lián)苯醚的中間產(chǎn)物。在4-溴聯(lián)苯醚的降解過程中,主要分析了3種中間產(chǎn)物:聯(lián)苯醚、對羥基聯(lián)苯和鄰羥基聯(lián)苯。并推測了4-溴聯(lián)苯醚主要的降解途徑。 在十溴聯(lián)苯醚的降解過程中,主要分析了2種中間產(chǎn)物:聯(lián)苯醚、八溴聯(lián)苯醚。并推測了十溴聯(lián)苯醚主要的降解途徑。
【圖文】：

驗反應裝置(主要由一組規(guī)格相同而且紫外透過的石英管組成)。另外，由于進行實驗中會產(chǎn)生臭氧，因此在操作過程中還用到了通風櫥。整個輻照設備以及實驗裝置的示意圖由圖2.3所示。在實驗中用來產(chǎn)生紫外光照源是10根紫外燈管。進行紫外輻照處理的樣品放在反應裝置中進行實驗，反應裝置由一組規(guī)格相同而且紫外透過的石英管組成，這一組石英管共有1根，用來盛放樣品。石英管的尺寸大小是根據(jù)紫外反應器的大小而制作的，這樣保證了在進行紫外輻照時，樣品對紫外光有較高的利用率。石英管裝入樣品后其高度不超過10cm。這樣設計的主要目的有兩個:一是由于紫外燈管的長度有限，一定高度的樣品，使由紫外燈產(chǎn)生的活性粒子均勻地分布在整個樣品中;另外由于是采用氮氣或者空氣飽和樣品后光照，這就保證了水樣中氣體的飽和狀態(tài)。

經(jīng)266nln激光光解分別于激光脈沖結(jié)束后0.15娜、1哪和20娜一記錄瞬態(tài)吸收譜�？梢杂^察到30Onm和76Onln兩處特征吸收峰，，其中300lun與760nm處衰減速率不同(圖3.2B)。具有760nm波段瞬態(tài)吸收的是4一嗅聯(lián)苯醚的溶劑化電子。 015Jo。。。。。。隊一一一一 015usss 000IUSSS△△ 20USSS日}亙瓢山O‘門口‘~O明口< Wavelength1nm圖3.2(A)氮氣飽和下中性4一澳苯醚 (9.55x10一，mmol.dm一3)乙醇水溶液經(jīng)266nm激光光解后在不同時間記錄到的瞬態(tài)吸收譜;(B)分別在300nm和760nm記錄到的瞬態(tài)吸收隨時間變化的曲線 Figure3.2(A)TransientabsorPtjonsPeetraobtainedinlaserflashPhotolysisofCZHsOHandwater solutioncontaining9.55火xo一 2mmox·dm一 3BnE一 3reeo司 edatdi價 renttimebubbledws山 pureNZ for20min(B)TransientabsorptionsPeetraobtainedatdifferentwavelength.為進一步判斷4一嗅聯(lián)苯醚乙醇水溶液被266nm激光光解產(chǎn)生的中間態(tài)物質(zhì)，在溶液體系中加入50~ol.dm一，的特丁醇并以氧化亞氮飽和，在0.15協(xié)S、5卜S和15抖s記錄瞬態(tài)吸收譜如圖3，3A所示，300nln和76Onm兩處的瞬態(tài)吸收減小，760nln處衰減速率增加，如圖3.3B
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X132

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本文編號：2640598