本文關(guān)鍵詞：表面活性劑的低濃度增溶行為及其影響化學(xué)氧化四氯乙烯的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在土壤及地下水有機(jī)污染修復(fù)中,表面活性劑被廣泛應(yīng)用的作用之一為其對(duì)有機(jī)污染物(HOCs)的增溶作用。一些研究表明,不同于經(jīng)典的表面活性劑增溶理論,某些表面活性劑在其濃度低于臨界膠束濃度CMC時(shí)對(duì)某些有機(jī)物(如正十六烷等)也具有增溶作用,但其相應(yīng)的增溶機(jī)理尚未明了。另外,化學(xué)氧化法ISCO在近幾十年來(lái)被廣泛應(yīng)用于土壤及地下水有機(jī)污染修復(fù),特別是對(duì)氯代烴類(lèi)污染物的處理,理解氯代烴分子結(jié)構(gòu)對(duì)其氧化降解的影響,以及表面活性劑在其中的應(yīng)用可行性具有重要意義。因此,本論文系統(tǒng)研究了低濃度表面活性劑對(duì)正十六烷的增溶行為,氯代烴分子結(jié)構(gòu)對(duì)過(guò)硫酸鈉氧化降解反應(yīng)的影響以及生物表面活性劑鼠李糖脂二糖脂diRL對(duì)過(guò)硫酸鈉氧化四氯乙烯PCE的影響。首先研究了表面活性劑SDBS和Triton X-100在位于CMC附近的低濃度范圍內(nèi)對(duì)正十六烷的增溶作用以及相關(guān)的聚集體行為。結(jié)果表明表面活性劑在濃度低于CMC時(shí)對(duì)正十六烷有增溶作用,且正十六烷的增溶濃度隨表面活性劑濃度線(xiàn)性增大。SDBS在濃度低于CMC時(shí)的增溶能力強(qiáng)于其高于CMC時(shí),與之相反,Triton X-100則在濃度低于和高于CMC時(shí)未呈現(xiàn)出明顯差異。DLS測(cè)定和冷凍透射電鏡(cryo-TEM)觀(guān)察結(jié)果顯示在表面活性劑濃度低于CMC時(shí)有聚集體形成,且DLS粒徑(d)隨表面活性劑濃度增加而減小。對(duì)于SDBS,聚集體zeta電位隨其濃度增大而減小,而對(duì)于Triton X-100,zeta電位則隨濃度增大而增大。SDBS在聚集體表面的表面過(guò)剩量(Г)先隨著SDBS在溶液中的單體濃度增大而急速增大,而后趨近于最大表面過(guò)剩量(Г_(max))。與之相反,對(duì)于Triton X-100,Г隨其濃度增加僅有少量的增大。通過(guò)比較Г和d,可知表面活性劑分子在聚集體表面的濃度對(duì)聚集體表面曲率有重要影響。本研究結(jié)果表明表面活性劑SDBS和Triton X-100在濃度低于CMC時(shí)基于聚集體形成的機(jī)理對(duì)正十六烷起增溶作用,預(yù)示著低濃度表面活性劑應(yīng)用于有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)的潛力。其次研究了室溫下過(guò)硫酸鈉對(duì)五種氯代烴(PCE,1,1,2-TCA,1,2-DCA,1,2-DCP,1,3-DCP)的氧化脫氯反應(yīng),并重點(diǎn)考察了反應(yīng)速率與氯代烴分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。結(jié)果表明過(guò)量過(guò)硫酸鈉氧化氯代烴的反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,準(zhǔn)一級(jí)速率常數(shù)大小關(guān)系為:k_(PCE)k_(1,2-DCP)k_(1,1,2-TCA)k_(1,3-DCP)k_(1,2-DCA)。氯代烴中的不飽和鍵、氯取代基數(shù)目、位置、碳鏈長(zhǎng)度等對(duì)反應(yīng)速率均有影響,其中不飽和鍵的存在與否是最重要影響因素。對(duì)于具有相同氯取代基數(shù)目的飽和氯代烴,分子結(jié)構(gòu)影響反應(yīng)過(guò)程中形成的烷基自由基中間體反應(yīng)活性,從而可能影響反應(yīng)速率。1,2-DCP和1,3-DCP由于其可形成反應(yīng)活性更大的伯烷基自由基中間體,其反應(yīng)速率要大于1,2-DCA。該五種氯代烴均最終被過(guò)硫酸鈉完全氧化,氯取代基均被完全脫氯轉(zhuǎn)化為氯離子。最后研究了diRL反應(yīng)體系中過(guò)硫酸鈉對(duì)PCE的氧化,并以PBS溶液和乙醇溶液反應(yīng)體系做對(duì)比。結(jié)果表明diRL僅在濃度高于CMC時(shí)對(duì)PCE才有明顯的增溶作用,且PCE濃度與diRL濃度線(xiàn)性增加。乙醇對(duì)PCE有較強(qiáng)的增溶作用,較低濃度時(shí),PCE的增溶濃度隨乙醇濃度而線(xiàn)性增加,而高濃度時(shí),增溶濃度急速增大,增溶濃度與其濃度不成線(xiàn)性關(guān)系。在PBS溶液、diRL和乙醇溶液反應(yīng)體系中,過(guò)硫酸鈉對(duì)PCE的氧化反應(yīng)均符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,準(zhǔn)一級(jí)速率常數(shù)按以下順序依次遞減:k_(PBS)k_(diRL)k_(ethanol)。diRL和乙醇對(duì)PCE的氧化反應(yīng)均有抑制作用,并對(duì)PCE的反應(yīng)歷程有重要影響,在diRL和乙醇溶液反應(yīng)體系中,PCE均未被完全脫氯,而是形成了某種氯代中間產(chǎn)物。表明diRL和乙醇不利于與過(guò)硫酸鈉聯(lián)合應(yīng)用于對(duì)有機(jī)污染物的修復(fù)中,盡管其分別能提高疏水性有機(jī)物在水溶液中的溶解度。本論文研究揭示了表面活性劑SDBS和Triton X-100在濃度低于CMC時(shí)對(duì)正十六烷的增溶機(jī)理以及氯代烴分子結(jié)構(gòu)與其被過(guò)硫酸鈉氧化降解反應(yīng)之間的關(guān)聯(lián),并探討了生物表面活性劑鼠李糖脂二糖脂diRL應(yīng)用于采用過(guò)硫酸鈉作為氧化劑的ISCO法修復(fù)PCE污染場(chǎng)地中的可行性,為表面活性劑在有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)中的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用及ISCO降解氯代烴污染物提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：疏水有機(jī)污染物 增溶 化學(xué)氧化 SDBS Triton X-100 鼠李糖脂 過(guò)硫酸鈉
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X53;X523;O647.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-27
• 1.1 土壤地下水疏水性有機(jī)污染及修復(fù)14-22
• 1.1.1 土壤地下水疏水性有機(jī)污染概述14-17
• 1.1.2 表面活性劑強(qiáng)化含水層修復(fù)（SEAR）17-20
• 1.1.3 原位化學(xué)氧化修復(fù)（ISCO）20-22
• 1.2 表面活性劑概述22-26
• 1.2.1 分類(lèi)與特性22-23
• 1.2.2 表面活性劑在界面的吸附表征23-24
• 1.2.3 增溶及影響因素24-26
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容及意義26-27
• 第2章 低濃度表面活性劑SDBS及Triton X-100對(duì)正十六烷的增溶作用27-42
• 2.1 材料與方法27-31
• 2.1.1 試劑27-28
• 2.1.2 界面張力測(cè)定28
• 2.1.3 SDBS、Triton X-100對(duì)正十六烷的增溶28-29
• 2.1.4 聚集體粒徑及zeta電位的測(cè)定29-30
• 2.1.5 冷凍透射電鏡觀(guān)察聚集體形態(tài)30
• 2.1.6 增溶機(jī)理的理論分析方法30-31
• 2.2 結(jié)果與討論31-40
• 2.2.1 SDBS和Triton X-100的CMC、Γ_(max)和K31-32
• 2.2.2 SDBS和Triton X-100增溶正十六烷32-34
• 2.2.3 聚集體粒徑和zeta電位34-37
• 2.2.4 表面活性劑的分配及其與聚集體形成的關(guān)系37-40
• 2.3 小結(jié)40-42
• 第3章 四氯乙烯等氯代烴分子結(jié)構(gòu)對(duì)過(guò)硫酸鹽氧化降解速率的影響42-50
• 3.1 材料與方法42-43
• 3.1.1 試劑42
• 3.1.2 序批氧化實(shí)驗(yàn)42-43
• 3.1.3 分析方法43
• 3.2 結(jié)果與討論43-49
• 3.2.1 過(guò)硫酸鈉對(duì)氯代烴的氧化43-46
• 3.2.2 氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)46-47
• 3.2.3 脫氯47-49
• 3.3 小結(jié)49-50
• 第4章 表面活性劑鼠李糖脂對(duì)過(guò)硫酸鈉氧化四氯乙烯的影響50-61
• 4.1 材料與方法50-53
• 4.1.1 試劑50
• 4.1.2 測(cè)定鼠李糖脂二糖脂（diRL）在PBS溶液中的CMC50-51
• 4.1.3 diRL增溶四氯乙烯PCE51
• 4.1.4 過(guò)硫酸鈉氧化diRL增溶態(tài)PCE51-52
• 4.1.5 分析方法52-53
• 4.2 結(jié)果與討論53-60
• 4.2.1 diRL在PBS溶液中的CMC53
• 4.2.2 diRL對(duì)PCE的增溶作用53-55
• 4.2.3 過(guò)硫酸鈉對(duì)增溶態(tài)PCE的氧化55-60
• 4.3 小結(jié)60-61
• 第5章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況70-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊清順;呂文芹;李文周;士逯;;鋁及其合金化學(xué)氧化成膜原理的探討[J];電鍍與精飾;1986年05期

2 尹國(guó)光;鋁及鋁合金無(wú)色化學(xué)氧化[J];材料保護(hù);1988年02期

3 尹國(guó)光;鋁及鋁合金無(wú)色化學(xué)氧化工藝研究[J];材料工程;1989年01期

4 羅耀宗;巴■翔;;鋁的化學(xué)氧化工藝探討[J];化學(xué)世界;1991年10期

5 儀電;;高導(dǎo)電性化學(xué)氧化新工藝[J];電鍍與環(huán)保;1991年02期

6 趙宗茂;;鋁及鋁合金化學(xué)氧化的研究[J];航空工藝技術(shù);1979年02期

7 錢(qián)家權(quán);不銹鋼的黑色化學(xué)氧化[J];材料保護(hù);1981年06期

8 錢(qián)家權(quán);;不銹鋼的黑色化學(xué)氧化[J];天津電鍍;1981年01期

9 鄧志炎;;鋁合金局部化學(xué)氧化的特殊問(wèn)題[J];電鍍與環(huán)保;1982年01期

10 錢(qián)家權(quán);;再談“不銹鋼的黑色化學(xué)氧化”[J];電鍍與精飾;1983年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 李娟娟;趙云斌;劉敏;劉洋;陸曉華;;反滲透-化學(xué)氧化聯(lián)用預(yù)處理高濃度有機(jī)磷廢水[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

2 宛曉春;李大祥;蕭偉祥;;兒茶素化學(xué)氧化條件的研究[A];海峽兩岸茶葉科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

3 劉振剛;;鋁合金氧化膜種類(lèi)和在通用飛機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

4 邱佐群;;鋁箔無(wú)色化學(xué)氧化工藝[A];天津市電鍍工程學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 記者 羅佳e⊥ㄑ對(duì)，

本文編號(hào)：458464