水合電子與鹵代芳香烴反應機理及動力學研究
發(fā)布時間：2024-05-31 23:38
鹵代芳香烴作為重要的化工原料,廣泛應用于農藥、醫(yī)藥及材料合成等行業(yè),是導致環(huán)境污染的重要物質之一,其中多氯聯苯更是毒性很強的持久性有機污染物。它們在環(huán)境中的遷移轉化和去除途徑一直是環(huán)境科學的研究重點及熱點。水合電子作為還原性較強的活性物種,在大氣液相和自然水體中廣泛存在。它能夠導致鹵代有機化合物有效脫鹵,并生成相應的鹵離子,對鹵代有機污染物的轉化和降解起到重要作用。因此本文采用納秒級激光閃光光解瞬態(tài)吸收技術,考察了水體中不同鹵代芳香烴(氯苯、溴苯、二氯苯、聯苯及2-氯聯苯)與水合電子的微觀反應機理和動力學規(guī)律；并采用輻照降解技術研究水合電子對不同氯代芳香烴的降解效率與降解程度,并通過中間物種及終產物的檢測,推測其反應途徑。 (1)本文采用激光閃光瞬態(tài)光譜吸收技術研究芘四磺酸四鈉鹽(PyTS)水溶液在355nm激光照射下的光解機理；首次發(fā)現PyTS激發(fā)單線態(tài)在260nm的吸收峰、激發(fā)三線態(tài)在300nm的吸收峰以及陰離子自由基在330nm的吸收峰,完善了PyTS光照條件下產生的瞬態(tài)物種的吸收特征光譜；得到PyTS光照后產生的水合電子動力學規(guī)律及其發(fā)生雙光子吸收產生水合電子的量子產率為3.2...
【文章頁數】：117 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 水體中鹵代芳香烴污染現狀
1.1.1 鹵代苯污染現狀及其毒性
1.1.2 多氯聯苯污染現狀及其毒性
1.2 水合電子(eaq
-)研究現狀
1.2.1 自然水體中水合電子的來源
1.2.2 實驗室產生水合電子
1.2.3 水合電子與有機污染物反應研究現狀
1.3 研究內容及意義
第二章 實驗方法及原理
2.1 試劑與溶液配置
2.1.1 試劑
2.1.2 溶液配制
2.2 試驗儀器
2.2.1 激光閃光光解-瞬態(tài)吸收光譜裝置
2.2.2 其他儀器
2.3 激光閃光光解-瞬態(tài)吸收光譜技術原理和方法
2.4 瞬態(tài)光譜解析方法
2.5 輻照降解技術
第三章 芘四磺酸四鈉鹽水溶液激光閃光光解研究
3.1 PyTS的激光閃光光解及瞬態(tài)物種分析
3.1.1 O2飽和條件
3.1.2 N2O飽和條件
3.1.3 I-存在條件
3.1.4 330nm及510nm吸收的歸屬
3.1.5 260nm吸收的歸屬
3.1.6 450nm截至探測光測得的瞬態(tài)光譜分析
3.2 水合電子的動力學分析
3.2.1 690nm處動力學分析
3.2.2 330nm處動力學分析
3.3 水合電子量子產率
3.4 本章小結
第四章 水合電子與鹵代苯反應機理及動力學研究
4.1 溴苯-PyTS水溶液激光閃光光解
4.1.1 激光閃光瞬態(tài)光譜分析
4.1.2 反應動力學
4.1.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
4.1.4 反應終產物及反應途徑
4.2 氯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
4.2.1 激光閃光瞬態(tài)光譜分析
4.2.2 反應動力學
4.2.3 終產物分析
4.2.4 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
4.3 氯苯的輻照降解
4.3.1 降解率與脫氯效果
4.3.2 終產物及反應途徑分析
4.3.3 G(Cl-)值計算
4.4 鹵代苯與水合電子反應機理分析
4.5 本章小結
第五章 水合電子與二氯苯的反應機理及動力學研究
5.1 1,3-二氯苯-PyTS水溶液的激光閃光光解
5.1.1 瞬態(tài)光譜分析
5.1.2 反應動力學
5.1.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
5.2 1,2-二氯苯-PyTS水溶液的激光閃光光解
5.2.1 瞬態(tài)光譜分析
5.2.2 反應動力學
5.2.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
5.3 1,4-二氯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
5.3.1 瞬態(tài)光譜分析
5.3.2 動力學分析
5.3.3 陰離子自由基吸收的量子化學計算
5.4 激光閃光光解終產物及反應機理分析
5.4.1 終產物分析
5.4.2 反應途徑分析
5.5 二氯苯的輻照降解
5.5.1 降解率與脫氯效果
5.5.2 產物分析
5.5.3 G(Cl-)值計算
5.6 本章小結
第六章 水合電子與多氯聯苯反應機理及動力學研究
6.1 聯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
6.1.1 瞬態(tài)光譜
6.1.2 反應動力學
6.1.3 終產物及反應途徑
6.1.4 聯苯陰離子自由基紫外吸收光譜計算
6.2 2-氯聯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
6.2.1 瞬態(tài)譜圖
6.2.2 陰離子自由基紫外吸收光譜計算
6.2.3 反應動力學
6.2.4 終產物分析
6.3 2-氯聯苯水溶液輻照降解
6.3.1 降解率和脫氯率
6.3.2 降解產物分析
6.3.3 G(Cl-)值
6.4 水合電子與多氯聯苯反應機理
6.5 本章小結
第七章 總結
7.1 研究的主要結論
7.2 研究的創(chuàng)新點
7.3 研究展望
致謝
參考文獻
本文編號：3985243
【文章頁數】：117 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 水體中鹵代芳香烴污染現狀
1.1.1 鹵代苯污染現狀及其毒性
1.1.2 多氯聯苯污染現狀及其毒性
1.2 水合電子(eaq
-)研究現狀
1.2.1 自然水體中水合電子的來源
1.2.2 實驗室產生水合電子
1.2.3 水合電子與有機污染物反應研究現狀
1.3 研究內容及意義
第二章 實驗方法及原理
2.1 試劑與溶液配置
2.1.1 試劑
2.1.2 溶液配制
2.2 試驗儀器
2.2.1 激光閃光光解-瞬態(tài)吸收光譜裝置
2.2.2 其他儀器
2.3 激光閃光光解-瞬態(tài)吸收光譜技術原理和方法
2.4 瞬態(tài)光譜解析方法
2.5 輻照降解技術
第三章 芘四磺酸四鈉鹽水溶液激光閃光光解研究
3.1 PyTS的激光閃光光解及瞬態(tài)物種分析
3.1.1 O2飽和條件
3.1.2 N2O飽和條件
3.1.3 I-存在條件
3.1.4 330nm及510nm吸收的歸屬
3.1.5 260nm吸收的歸屬
3.1.6 450nm截至探測光測得的瞬態(tài)光譜分析
3.2 水合電子的動力學分析
3.2.1 690nm處動力學分析
3.2.2 330nm處動力學分析
3.3 水合電子量子產率
3.4 本章小結
第四章 水合電子與鹵代苯反應機理及動力學研究
4.1 溴苯-PyTS水溶液激光閃光光解
4.1.1 激光閃光瞬態(tài)光譜分析
4.1.2 反應動力學
4.1.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
4.1.4 反應終產物及反應途徑
4.2 氯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
4.2.1 激光閃光瞬態(tài)光譜分析
4.2.2 反應動力學
4.2.3 終產物分析
4.2.4 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
4.3 氯苯的輻照降解
4.3.1 降解率與脫氯效果
4.3.2 終產物及反應途徑分析
4.3.3 G(Cl-)值計算
4.4 鹵代苯與水合電子反應機理分析
4.5 本章小結
第五章 水合電子與二氯苯的反應機理及動力學研究
5.1 1,3-二氯苯-PyTS水溶液的激光閃光光解
5.1.1 瞬態(tài)光譜分析
5.1.2 反應動力學
5.1.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
5.2 1,2-二氯苯-PyTS水溶液的激光閃光光解
5.2.1 瞬態(tài)光譜分析
5.2.2 反應動力學
5.2.3 陰離子自由基吸收譜圖的量子化學計算
5.3 1,4-二氯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
5.3.1 瞬態(tài)光譜分析
5.3.2 動力學分析
5.3.3 陰離子自由基吸收的量子化學計算
5.4 激光閃光光解終產物及反應機理分析
5.4.1 終產物分析
5.4.2 反應途徑分析
5.5 二氯苯的輻照降解
5.5.1 降解率與脫氯效果
5.5.2 產物分析
5.5.3 G(Cl-)值計算
5.6 本章小結
第六章 水合電子與多氯聯苯反應機理及動力學研究
6.1 聯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
6.1.1 瞬態(tài)光譜
6.1.2 反應動力學
6.1.3 終產物及反應途徑
6.1.4 聯苯陰離子自由基紫外吸收光譜計算
6.2 2-氯聯苯-PyTS水溶液激光閃光光解
6.2.1 瞬態(tài)譜圖
6.2.2 陰離子自由基紫外吸收光譜計算
6.2.3 反應動力學
6.2.4 終產物分析
6.3 2-氯聯苯水溶液輻照降解
6.3.1 降解率和脫氯率
6.3.2 降解產物分析
6.3.3 G(Cl-)值
6.4 水合電子與多氯聯苯反應機理
6.5 本章小結
第七章 總結
7.1 研究的主要結論
7.2 研究的創(chuàng)新點
7.3 研究展望
致謝
參考文獻
本文編號：3985243
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