真空紫外光化学降解水中双酚A的研究

扫码查看

原文链接

NETL

中文摘要：双酚A（Bisphenol A，BPA）是水体中典型的环境内分泌干扰物，因其化学结构稳定，难以生物降解，能长期存留在环境中，尤其在水体中的含量最多。目前常规的水处理工艺不仅不能将其完全去除，还会产生毒性更高的副产物，因此，研究安全、有效的BPA降解途径尤为重要。本文主要研究了在185nm真空紫外光辐照下，BPA的光降解和光催化降解。通过考察多种因素的影响，对降解产物进行分析鉴别，推断出了BPA可能的降解机理。得到如下结果：（1）BPA的光降解：①光源为185nm真空紫外光时，BPA在Air、N2、O2三种气氛下的降解效率均远高于 254nm 紫外光，降解效率大小为Air?O2?N2，TOC还原率为O2?Air?N2，且反应60min后Air气氛下的BPA溶液毒性几乎完全消失。②初始浓度在5～100mg·L-1范围内的BPA的降解速率随其初始浓度的升高而降低，但均遵循伪一级反应动力学规律。③当溶液初始pH值为5.94时，BPA降解去除效果最佳，且分子态BPA比酚氧负离子态BPA更易被降解。④通过自由基捕获剂抑制实验发现，BPA的光降解主要依赖直接光解，且氧化活性物质中起主要作用的是O2-·和 1O2。⑤BPA与水中不同常见阴离子共存时，它的反应速率常数大小为 ? 2-?CO3k < ? -?NO3k < ? -?3HCOk <k?Cl-?< ? 2-?SO4k 。⑥不同水质中BPA的降解效率：超纯水>自来水>河水，超纯水中BPA降解效果优于自来水和河水是溶液pH值、可溶性有机物（DOM）、阴离子综合作用的结果，而DOM是造成自来水与河水降解结果差异的主要原因。⑦BPA光降解过程中产生的中间产物有对苯醌、苯酚、对苯二酚和二乙基己醇，在经氧化、开环后，最终被矿化为CO2和H2O。（2）BPA的光催化降解：①利用溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜催化剂主要以锐钛矿结构为主，具有一定的光催化活性和反应稳定性。②初始浓度在5～100mg·L-1范围内的BPA的光催化降解均遵循伪一级反应动力学规律，且反应速率常数随其初始浓度的增大而减小。③通过自由基捕获剂的抑制实验发现， HO·可在一定程度上促进BPA的光催化降解。④碱性溶液会对BPA的光催化降解产生不利影响。⑤水中常见阴离子的影响研究表明， Cl-、NO3-、CO32-会对BPA光催化降解产生不同程度的抑制作用且大小为NO3->CO32->Cl-，而SO42-几乎不产生任何影响。⑥BPA光催化降解过程中的中间产物有十二烷、4-异丙基苯酚、十四烷、2,5-二甲基苯甲酸、邻羟基苯乙酮、4?-环己基苯乙酮、对苯二酚、对苯醌和苯酚，在经氧化、开环后，最终被矿化为CO2和H2O。

作者：

李晓蕊

展开 >

关键词：

废水处理双酚A 真空紫外光化学降解 TiO2薄膜

授予学位：

硕士

学科专业：

环境科学

导师：

王媛

学位年度：

2018

学位授予单位：

贵州大学

语种：

中文

中图分类号：