電催化臭氧技術(shù)對水中藥物的去除性能和機(jī)理研究
發(fā)布時間:2023-05-24 21:11
近年來,藥物作為一種新興污染物引起了學(xué)術(shù)界和公眾的廣泛關(guān)注。隨著檢測技術(shù)的逐漸成熟,多種藥物在河流、湖泊、地下水、沉積物以及土壤等環(huán)境介質(zhì)中被檢出。研究發(fā)現(xiàn),藥物連續(xù)不斷的排放在環(huán)境中會造成“假持久性”。盡管濃度較低,但是長期暴露會造成潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),迫切需要開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)以有效控制藥物污染。電催化臭氧技術(shù)(E-peroxone)是一種新型的高級氧化技術(shù),該技術(shù)將碳-PTFE電極應(yīng)用于臭氧氧化系統(tǒng)中,在陰極表面可以將臭氧氧氣混合氣體中的氧氣原位轉(zhuǎn)化為過氧化氫,顯著提高催化降解效率。本文研究了電催化臭氧技術(shù)對單個典型藥物和混合藥物的降解性能,分析了主要影響因素,鑒定了典型藥物的降解中間產(chǎn)物,并推測了降解機(jī)理。以典型藥物布洛芬(IBU)和文拉法辛(VEN)為研究對象,研究了E-peroxone技術(shù)去除藥物母體、溶液TOC以及毒性的效果。結(jié)果表明,E-peroxone技術(shù)對藥物有較好的降解作用,可以在兩小時內(nèi)去除初始濃度為20 mg/L的文拉法辛和布洛芬溶液的有機(jī)碳和細(xì)菌毒性;降解動力學(xué)常數(shù)分別為kapp=14.9×10–3 s–1和kapp=22.5×10–3 s–1。研究了臭氧濃度、電流...
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 環(huán)境中的藥物
1.2 深度處理技術(shù)對藥物去除
1.2.1 活性炭吸附
1.2.2 生物濾池
1.2.3 膜技術(shù)
1.3 高級氧化技術(shù)對藥物去除
1.3.1 臭氧去除水中藥物
1.3.2 臭氧組合技術(shù)
1.3.3 其它高級氧化技術(shù)
1.4 E-peroxone技術(shù)
1.4.1 技術(shù)概述
1.4.2 研究進(jìn)展
1.5 研究目的與研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線
第2章 E-peroxone技術(shù)去除布洛芬性能與機(jī)理
2.1 布洛芬
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 藥品試劑
2.2.2 儀器裝置
2.2.3 分析方法
2.2.4 毒性測試
2.3 去除性能分析
2.3.1 布洛芬母體
2.3.2 溶液有機(jī)碳
2.3.3 溶液毒性
2.4 影響因素評價(jià)
2.4.1 臭氧濃度影響
2.4.2 電流強(qiáng)度影響
2.4.3 溶液NOM影響
2.4.4 溶液p H值影響
2.4.5 過氧化氫消耗
2.5 去除機(jī)理分析
2.5.1 芳環(huán)產(chǎn)物鑒別分析
2.5.2 有機(jī)酸和酚類產(chǎn)物
2.5.3 降解機(jī)理推斷
2.6 本章小結(jié)
第3章 E-peroxone技術(shù)去除文拉法辛性能與機(jī)理
3.1 文拉法辛
3.2 實(shí)驗(yàn)材料方法
3.2.1 藥品試劑
3.2.2 儀器裝置
3.2.3 測試方法
3.3 去除性能分析
3.3.1 文拉法辛母體
3.3.2 溶液有機(jī)碳
3.4 影響因素評價(jià)
3.4.1 電流強(qiáng)度影響
3.4.2 臭氧濃度影響
3.4.3 電解質(zhì)影響
3.4.4 溶液p H值影響
3.5 去除機(jī)理分析
3.5.1 芳環(huán)產(chǎn)物鑒定
3.5.2 酸類和酚類產(chǎn)物
3.5.3 反應(yīng)途徑推斷
3.6 本章小結(jié)
第4章 E-peroxone技術(shù)去除混合藥物性能分析
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 儀器裝置
4.1.2 分析方法
4.2 混合藥物的去除性能分析
4.2.1 自配水中藥物母體的去除性能
4.2.2 溶液有機(jī)碳和毒性去除
4.2.3 實(shí)際水中藥物母體的去除性能
4.3 動力學(xué)相關(guān)性分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 E-peroxone去除藥物的QSAR模型
5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.1.1 協(xié)同因子的實(shí)驗(yàn)測定
5.1.2 數(shù)據(jù)集及分子描述符
5.1.3 模型建立與驗(yàn)證
5.2 模型建立與預(yù)測
5.3 模型參數(shù)分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A
附錄B
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3822324
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 環(huán)境中的藥物
1.2 深度處理技術(shù)對藥物去除
1.2.1 活性炭吸附
1.2.2 生物濾池
1.2.3 膜技術(shù)
1.3 高級氧化技術(shù)對藥物去除
1.3.1 臭氧去除水中藥物
1.3.2 臭氧組合技術(shù)
1.3.3 其它高級氧化技術(shù)
1.4 E-peroxone技術(shù)
1.4.1 技術(shù)概述
1.4.2 研究進(jìn)展
1.5 研究目的與研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線
第2章 E-peroxone技術(shù)去除布洛芬性能與機(jī)理
2.1 布洛芬
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 藥品試劑
2.2.2 儀器裝置
2.2.3 分析方法
2.2.4 毒性測試
2.3 去除性能分析
2.3.1 布洛芬母體
2.3.2 溶液有機(jī)碳
2.3.3 溶液毒性
2.4 影響因素評價(jià)
2.4.1 臭氧濃度影響
2.4.2 電流強(qiáng)度影響
2.4.3 溶液NOM影響
2.4.4 溶液p H值影響
2.4.5 過氧化氫消耗
2.5 去除機(jī)理分析
2.5.1 芳環(huán)產(chǎn)物鑒別分析
2.5.2 有機(jī)酸和酚類產(chǎn)物
2.5.3 降解機(jī)理推斷
2.6 本章小結(jié)
第3章 E-peroxone技術(shù)去除文拉法辛性能與機(jī)理
3.1 文拉法辛
3.2 實(shí)驗(yàn)材料方法
3.2.1 藥品試劑
3.2.2 儀器裝置
3.2.3 測試方法
3.3 去除性能分析
3.3.1 文拉法辛母體
3.3.2 溶液有機(jī)碳
3.4 影響因素評價(jià)
3.4.1 電流強(qiáng)度影響
3.4.2 臭氧濃度影響
3.4.3 電解質(zhì)影響
3.4.4 溶液p H值影響
3.5 去除機(jī)理分析
3.5.1 芳環(huán)產(chǎn)物鑒定
3.5.2 酸類和酚類產(chǎn)物
3.5.3 反應(yīng)途徑推斷
3.6 本章小結(jié)
第4章 E-peroxone技術(shù)去除混合藥物性能分析
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 儀器裝置
4.1.2 分析方法
4.2 混合藥物的去除性能分析
4.2.1 自配水中藥物母體的去除性能
4.2.2 溶液有機(jī)碳和毒性去除
4.2.3 實(shí)際水中藥物母體的去除性能
4.3 動力學(xué)相關(guān)性分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 E-peroxone去除藥物的QSAR模型
5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.1.1 協(xié)同因子的實(shí)驗(yàn)測定
5.1.2 數(shù)據(jù)集及分子描述符
5.1.3 模型建立與驗(yàn)證
5.2 模型建立與預(yù)測
5.3 模型參數(shù)分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A
附錄B
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3822324
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