【摘要】：臭氧化因強(qiáng)大的氧化能力且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，是處理水中有機(jī)污染物的理想方法。采用紫外光輻射臭氧化(O_3／UV)，或利用半導(dǎo)體紫外光催化臭氧化(O_3／UV／光催化劑)的臭氧高級(jí)氧化技術(shù)被證明比單獨(dú)臭氧化反應(yīng)具有更為有效的氧化能力。隨著對(duì)臭氧高級(jí)氧化技術(shù)研究的不斷深入，各種技術(shù)聯(lián)用方法和氧化過(guò)程理論被提出，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。本文系統(tǒng)的研究了酚類化合物O_3／UV氧化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)及其反應(yīng)機(jī)理并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出快速監(jiān)測(cè)水體中化學(xué)耗氧量(COD)的新方法，成功應(yīng)用于淡水和海水實(shí)際水樣的COD測(cè)定。 全文分為六章：1．文獻(xiàn)綜述：臭氧、高級(jí)氧化技術(shù)及化學(xué)耗氧量的應(yīng)用和發(fā)展；2．利用基于紫外光輔助臭氧化反應(yīng)的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定水相中溶解臭氧的方法研究；3．紫外光催化臭氧氧化的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定酚類化合物溶液的COD方法研究；4．幾種酚類化合物紫外光輔助臭氧化動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究及其反應(yīng)機(jī)理探討；5．流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定實(shí)際淡水水樣和海水水樣COD方法研究；6．O_3／UV／TiO_2氧化手段的研究及其在COD監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用探討。 第一章通過(guò)文獻(xiàn)綜述，討論了臭氧的性質(zhì)、制備和水相中臭氧的應(yīng)用，并歸納了水相中臭氧的檢測(cè)方法：介紹了臭氧高級(jí)氧化技術(shù)的原理和應(yīng)用；回顧了COD監(jiān)測(cè)方法的現(xiàn)狀及發(fā)展，并展望了未來(lái)COD監(jiān)測(cè)方法研究的發(fā)展方向。 第二章研究了一種基于臭氧氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的現(xiàn)象測(cè)定水中臭氧濃度的方法。采用魯米諾作為發(fā)光劑，對(duì)不同濃度的臭氧水溶液分析表明，其濃度與發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度呈線性關(guān)系，由此可以測(cè)定濃度低至15.066μg／L的臭氧溶液。通過(guò)向反應(yīng)體系中加入Co~(+2)，有效的抑制了水中痕量 摘要 金屬離子對(duì)魯米諾發(fā)光的催化干擾。 第三章介紹了一種基于臭氧氧化魯米諾發(fā)光測(cè)定臭氧濃度而監(jiān)測(cè) COD的新方法。選擇六種酚類化合物為分析樣本，利用仇/UV氧化手段 對(duì)樣本溶液消解并監(jiān)測(cè)反應(yīng)前后體系中氏濃度的變化，由03在反應(yīng)過(guò)程 中消耗的量來(lái)衡量樣本溶液COD值。對(duì)樣本化合物測(cè)定表明，與傳統(tǒng)COD 檢測(cè)方法相比，，新方法利用流動(dòng)注射系統(tǒng)加快分析速度，完成一個(gè)樣品的 測(cè)定只需5一1伽min，且操作簡(jiǎn)單。 第四章研究了酚類化合物臭氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果 表明在紫外光催化條件下，酚類化合物與臭氧反應(yīng)以直接臭氧氧化和間 接·OH氧化兩種方式進(jìn)行，且均有較高的反應(yīng)速率常數(shù)�？焖俚姆磻�(yīng)顯 示，O抓W氧化手段能夠在較短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)將分析樣品溶液徹底氧化， 滿足快速COD分析中的樣品氧化消解需要。通過(guò)HPLC一MS手段得到酚類 化合物不同反應(yīng)時(shí)間的氧化產(chǎn)物信息，并推測(cè)出該化合物臭氧化反應(yīng)機(jī)理。 由即LC譜圖表明，酚類化合物能夠在較短時(shí)間被氧化完全，但徹底消解 生成的二級(jí)反應(yīng)產(chǎn)物則需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。 第五章利用液相臭氧氧化化學(xué)發(fā)光的COD監(jiān)測(cè)方法測(cè)定采集自不同 地區(qū)的實(shí)際水樣。該監(jiān)測(cè)方法的COD檢測(cè)范圍在0.6mg/]卜24m歲L之間， 適合地表天然水體的COD分析，尤其對(duì)于海水分析與傳統(tǒng)法相比具有明顯 優(yōu)勢(shì)。水樣分析顯示其COD監(jiān)測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。 第六章初步探討了仇幾即/五仇聯(lián)用技術(shù)用于氧化消解有機(jī)物。研究結(jié) 果證明，與03川V手段相比，03/L時(shí)/Ti仇表現(xiàn)出更強(qiáng)的氧化能力，而且能 夠在更短的時(shí)間將有機(jī)物完全氧化，能夠滿足短時(shí)間內(nèi)充分消解有機(jī)物的 要求，在COD連續(xù)快速監(jiān)測(cè)中具有研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。 本論文的貢獻(xiàn)在于: 1.利用臭氧氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，建立了一種測(cè)定水中溶解 摘要 臭氧濃度的新方法。檢測(cè)靈敏，快速，適于共存干擾較小的水體中臭氧濃 度測(cè)定。 2.系統(tǒng)研究了酚類化合物臭氧化反應(yīng)，揭示了其紫外光催化臭氧化反 應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)，推測(cè)了酚類化合物臭氧化反應(yīng)機(jī)理，充實(shí)了臭氧化反 應(yīng)理論。 3.提出了一種應(yīng)用紫外光催化臭氧氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光來(lái)測(cè)定 水體COD含量的新方法，并成功應(yīng)用于淡水和海水實(shí)際水樣的COD測(cè)定. 與傳統(tǒng)方法相比，具有簡(jiǎn)便、快速、無(wú)二次污染、對(duì)樣品消解充分的優(yōu)點(diǎn)， 具有應(yīng)用前景。
【圖文】：

米諾能夠產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)卻少有研究[1’]�；趬A性水溶液中，臭氧化魯米諾產(chǎn)生發(fā)光這一現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光測(cè)裝置，用于DO3分析。實(shí)驗(yàn)部分試劑和儀器線圈交變電流內(nèi)電極左左左左亡亡乙乙乙乙亡亡左左左左乙乙乙乙左左乙乙乙乙左左左左左左左左亡亡亡亡刁刁刁勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺日日勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺尸尸1二.青�！�

3.4.2.1.舟山群島海域樣品海水水樣由浙海環(huán)監(jiān)MC20O3一1航船采集來(lái)自東海舟山群島附近海域，相應(yīng)的海水采樣點(diǎn)見圖5一4。以FI一CL法和堿性高錳酸鉀法對(duì)海水進(jìn)行COD測(cè)定，結(jié)果見表5一3。對(duì)于FI一CL法測(cè)定的海水COD，記錄100秒內(nèi)海水樣品與空白海水水樣的化學(xué)發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度積分值之差，通過(guò)得到的海水樣品工作曲線可以計(jì)算出海水樣品相應(yīng)的COD值。由表5一3可見，F(xiàn)I一CL法監(jiān)測(cè)的舟山群島海域水樣COD結(jié)果高于堿性高錳酸鉀法結(jié)果O~2O%，三次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。由得到的舟山群島海域COD檢測(cè)結(jié)果可知，隨著取樣點(diǎn)由近岸到遠(yuǎn)海，COD值逐漸減小。DC10A和DF23兩取樣點(diǎn)附近可能有特殊的造成區(qū)域污染的來(lái)源
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：X703

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6 管錫s

本文編號(hào)：2660245