研究目的
研究紫外光/单过硫酸盐(PMS)体系中卤代乙腈(HANs)氧化的动力学与机理,包括降解路径及羟基自由基的作用。
研究成果
紫外光/过硫酸盐(UV/PMS)工艺能有效降解卤乙腈(HANs),其中羟基自由基是主要活性物种。该降解过程符合准一级动力学,反应速率受水体基质影响。降解途径包括C-Cl键断裂,最终生成矿化产物。该方法为水处理中HANs的去除提供了可行方案,建议后续研究拓展至更广泛条件及实际应用场景。
研究不足
由于次卤酸(HANs)在非中性pH条件下不稳定且研究聚焦于饮用水环境,该研究未考察pH值的影响。实验仅限于特定水质基质下的实验室规模研究,实际应用可能面临更多复杂因素。需进一步优化以提高效率并实现规?;τ?。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用UV/PMS高级氧化工艺降解HANs,并与单独UV、单独PMS及UV/H2O2进行对比。动力学研究遵循准一级反应模型,通过清除实验和产物分析探究反应机理。
2:样本选择与数据来源:
以HANs(MCAN、DCAN、TCAN、DBAN)为污染物,水溶液中初始浓度设为2 μM或20 μM。添加腐殖酸、Cl-和HCO3-等水质基质研究其影响。
3:实验设备与材料清单:
配备低压汞灯(254 nm,GPH212T5L/4,10 W,贺利氏)的管式反应器、磁力搅拌器、水浴系统、GC-ECD(岛津2010Plus)、GC/MS(安捷伦7890)、离子色谱仪(万通881 Compact/ICpro)、ESR光谱仪(布鲁克A300),以及PMS、H2O2、腐殖酸、乙醇、TBA等化学试剂。
4:0)、离子色谱仪(万通881 Compact/ICpro)、ESR光谱仪(布鲁克A300),以及PMS、H2O腐殖酸、乙醇、TBA等化学试剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:用去离子水配制溶液,磷酸盐缓冲液调节pH至7.0。加入PMS和HANs后开启紫外灯,间隔取样,MTBE萃取后通过GC-ECD等方法分析。采用自旋捕获剂结合ESR鉴定自由基。
5:0。加入PMS和HANs后开启紫外灯,间隔取样,MTBE萃取后通过GC-ECD等方法分析。采用自旋捕获剂结合ESR鉴定自由基。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:运用准一级动力学分析数据并计算速率常数。统计分析包含平行测试的标准偏差。产物鉴定采用GC/MS和离子色谱法。
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获取完整内容-
Gas Chromatography with Electron Capture Detector
Shimadsu 2010Plus
Shimadsu
Used to determine the concentrations of HANs in the reaction.
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Gas Chromatography/Mass Spectrometer
Agilent 7890
Agilent
Used to identify degradation intermediates.
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Ion Chromatograph
881 Compact/ ICpro
Metrohm
Used to determine concentrations of ions such as NO2-, NO3-, CN-, ClO3-, and Cl-.
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Electron Spin Resonance Spectrometer
Bruker A300
Bruker
Used to identify radical species with spin-trapping reagents.
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Low-Pressure Mercury Lamp
GPH212T5L/4
Heraeus
Used as the UV light source for photodegradation experiments.
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Water Purification System
Aquelix5
Milipore
Used to prepare double deionized water for solutions.
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