多溴联苯醚类物质辐射降解机理及其动力学研究

多溴联苯醚类物质辐射降解机理及其动力学研究

论文摘要

本文首先综述了水中持久性有机污染物——多溴联苯醚(PBDEs)的特征、来源、国内外研究进展、治理概况和电子束、紫外降解持久性有机污染物在水污染治理中的研究进展,提出了本文的研究目的和意义。论文内容主要包括两个部分:利用紫外光或者电子束降解4-溴联苯醚的机理、动力学及其影响因素;紫外光解或者电子束辐解十溴联苯醚的降解机理、动力学及其影响因素,通过对4-溴联苯醚和十溴联苯醚这两类溴代苯醚有机物的紫外光解和电子束降解特性的分析,推测得知多溴联苯醚的紫外光解和电子束降解特性及途径。(1)无氧条件下,4-溴联苯醚在紫外光照下产生阳离子自由基,其阳离子自由基的生成速率k=2.67×106s-1·mol-1·dm3。当4-溴联苯醚溶液的pH>10.02,4-溴联苯醚在紫外光照下产生的阳离子自由基脱质子变为中性自由基。一定紫外光强范围内,4-溴联苯醚光解产物为苯醚和联苯酚两类有机物。初步推测无氧条件下,中性4-溴联苯醚溶液中,4-溴联苯醚紫外光解脱溴产生阳离子自由基,进一步反应生成苯醚和联苯酚等较稳定的中间体。4-溴联苯醚的溶液体系、初始pH值、初始浓度和光照时间对4-溴联苯醚降解的影响。利用电子束降解4-溴联苯醚。研究结果表明,电子束对4-溴联苯醚脱溴,进而降解具有明显的作用。实验进一步讨论了,4-溴联苯醚的溶液体系、初始pH值、初始浓度和辐照剂量对4-溴联苯醚降解的影响。(2)采用紫外光解十溴联苯醚。研究结果表明,十溴联苯醚与4-溴联苯醚光解特性相似,十溴联苯醚在紫外光照下脱溴,进而降解。实验进一步讨论了,十溴联苯醚光解的中间产物和光解机理,结合4-溴联苯醚的降解机理,推测多溴联苯醚的光解机理和特性。十溴联苯醚的溶液体系、初始pH值和光照时间对十溴联苯醚降解的影响。降解后的十溴联苯醚,溴离子被脱除,成为低溴代联苯醚。利用电子束降解十溴联苯醚。研究结果表明,电子束对十溴联苯醚脱溴,进而降解具有明显的作用。实验进一步讨论了,十溴联苯醚的溶液体系、初始pH值、辐解剂量对十溴联苯醚降解的影响。(3)采用多种分析手段(UV-VIS,pH,GC,HPLC,GC-MS)确定紫外光催化氧化或者电子束降解两类多溴联苯醚的中间产物。在4-溴联苯醚的降解过程中,主要分析了3种中间产物:联苯醚、对羟基联苯和邻羟基联苯。并推测了4-溴联苯醚主要的降解途径。在十溴联苯醚的降解过程中,主要分析了2种中间产物:联苯醚、八溴联苯醚。并推测了十溴联苯醚主要的降解途径。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 多溴联苯醚及其研究现状
  • 1.1.1 多溴联苯醚的物理化学性质
  • 1.1.2 PBDEs在工业中的应用
  • 1.1.3 PBDEs对生物体的影响
  • 1.1.4 PBDEs的环境行为
  • 1.2 多溴联苯醚等有机污染物的控制策略与消除方法
  • 1.2.1 已商业化应用技术
  • 1.2.2 接近商业化应用技术
  • 1.2.3 实验室研究阶段的技术
  • 1.3 国内外多溴联苯醚等持久性有机污染物的研究现状
  • 1.3.1 多溴联苯醚等POPs在中国的污染研究现状
  • 1.3.2 多溴联苯醚等POPs在国际上的污染研究现状
  • 1.3.3 多溴联苯醚等POPs的处理方法
  • 1.4 本论文研究内容、目的与意义
  • 1.5 课题来源
  • 参考文献
  • 第二章 实验方法
  • 2.1 实验试剂及仪器
  • 2.2 实验装置
  • 2.2.1 激光光解瞬态分析装置
  • 2.2.2 电子束辐解装置
  • 2.2.3 紫外光解装置
  • 2.3 分析方法
  • 2.3.1 pH值测定
  • 2.3.2 溴离子浓度测定
  • 2.3.3 UV-vis测定
  • 2.3.4 高效液相(HPLC)分析
  • 2.3.5 气相色谱—质谱联用(GC/MS)分析
  • 参考文献
  • 第三章 4-溴联苯醚的紫外光解、电子束辐解的动力学及其机理研究
  • 3.1 4-溴联苯醚紫外光解机理研究
  • 3.1.1 4-溴苯醚激光光解性质及光解途径
  • 3.1.2 4-溴联苯醚光解瞬态动力学性质
  • 3.2 4-溴联苯醚紫外光解的特性研究
  • 3.2.1 溴离子浓度的测定
  • 3.2.2 紫外可见光吸收(UV-VIS)分析
  • 3.2.3 气相色谱(GC)分析
  • 3.3 4-溴联苯醚电子束辐解的特性研究
  • 3.3.1 溴离子浓度的测定
  • 3.3.2 紫外可见光吸收(UV-VIS)分析
  • 3.3.3 气相色谱(GC)分析
  • 参考文献
  • 第四章 十溴联苯醚的紫外光解、电子束辐解的动力学及其机理研究
  • 4.1 十溴联苯醚紫外光解机理研究
  • 4.1.1 十溴苯醚激光光解性质及光解途径
  • 4.2 十溴联苯醚紫外光解的特性研究
  • 4.2.1 溴离子浓度的测定
  • 4.2.2 高效液相色谱
  • 4.3 十溴联苯醚电子束辐解的特性研究
  • 4.3.1 溴离子浓度的测定
  • 4.3.2 紫外可见光吸收(UV-VIS)分析
  • 参考文献
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
  • 作者在攻读博士学位期间所参与的项目
  • 致谢
  • 相关论文文献

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