本文選題：2 + 4-二氯苯氧乙酸��； 參考：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年博士論文

【摘要】：近年來,有機(jī)氯農(nóng)藥2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)在世界各地地表水與地下水中頻頻檢出,它給人體帶來的潛在危害也逐漸引起廣泛的關(guān)注。因此,處理該類污染水體需要更行之有效的方法。本研究以2,4-D為目標(biāo)污染物,通過制備合成FeS、FeS/Fe_2O_3和Fe/Fe_2O_3三種固體催化劑非均相催化類-Fenton體系和活化PS體系氧化降解目標(biāo)污染物。本文考察了不同體系下2,4-D的降解效率及影響因素(初始pH、氧化劑(H_2O_2或PS)濃度、催化劑投加量和反應(yīng)溫度等),分析了2,4-D降解反應(yīng)動力學(xué)特性,推測了自由基氧化降解2,4-D的作用機(jī)制并探討了2,4-D可能的降解路徑。主要結(jié)論如下:(1)在催化H_2O_2體系和活化PS體系氧化降解2,4-D的研究中,FeS、FeS/Fe_2O_3和Fe/Fe_2O_3均表現(xiàn)出極好的催化性能。不同體系下,溶液初始pH值對2,4-D降解的影響有所不同,但在所有實(shí)驗(yàn)體系中,酸性條件均更有利于2,4-D的快速降解。此外,隨著催化劑投加量的增加、氧化劑(H_2O_2或PS)濃度的增大和反應(yīng)溫度的升高,2,4-D的去除效率逐漸增加;但過量的氧化劑會對2,4-D降解產(chǎn)生一定的抑制作用。(2)在所有實(shí)驗(yàn)體系條件下,2,4-D的降解均符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué),而且表觀反應(yīng)速率常數(shù)符合Arrhenius定律。所有反應(yīng)體系下較低的表觀活化能Ea說明,2,4-D在催化非均相類-Fenton體系和活化PS體系下的氧化降解過程均需能較低,十分容易進(jìn)行。催化劑回用實(shí)驗(yàn)表明,盡管FeS在初次使用后會有鈍化現(xiàn)象發(fā)生(非均相類-Fenton體系和活化PS體系),但在連續(xù)5次的2,4-D降解實(shí)驗(yàn)中,依然保持較為理想的催化活性。(3)自由基淬滅實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)反應(yīng)溶液初始pH為4.5時,在非均相類-Fenton體系中,2,4-D的降解主要?dú)w于體系中生成的羥基自由基(HO·)對其的氧化作用,尤其是催化劑表面產(chǎn)生的HO·;而在活化PS體系中,體系中的硫酸根自由基(SO4-·)和HO·共同對2,4-D的降解起到氧化作用,而其中HO·可能起到主要作用。(4)結(jié)合自由基淬滅實(shí)驗(yàn)和電子自旋順磁共振(EPR)檢測結(jié)果,推測了非均相類-Fenton體系和活化PS體系下2,4-D可能的氧化機(jī)制;利用高效液相色譜儀(HPLC)、離子色譜儀(IC)和氣相色譜-質(zhì)譜儀(GC-MS)對2,4-D降解產(chǎn)物進(jìn)行了測定,并根據(jù)分析結(jié)果,提出了2,4-D在非均相類-Fenton體系和活化PS體系下可能的降解路徑。
[Abstract]:In recent years, the organochlorine pesticide 2o 4- dichlorophenoxyacetic acid (OCPD) has been frequently detected in surface water and groundwater around the world, and its potential harm to human body has been paid more and more attention. Therefore, more effective methods are needed to deal with this kind of polluted water. In this study, three kinds of solid catalysts, FeS- FeS- / Fe2O3 and Fe- / Fe2O-Ti3, were synthesized and oxidized to the target pollutants by taking 2H4-D as the target pollutant, and the active PS system and the heterogeneous catalyst-Fenton system were used to oxidize and degrade the target pollutants. In this paper, the degradation efficiency and influencing factors (initial pH, oxidizer H _ 2O _ 2 or PS2) concentration, catalyst dosage and reaction temperature of 2H _ 4-D in different systems were investigated, and the kinetic characteristics of the degradation reaction of 2H _ 4-D were analyzed. The mechanism of free radical oxidation and degradation of 2H 4 D was inferred and the possible degradation pathway of 2 O 4 D was discussed. The main conclusions are as follows: (1) in the study of catalytic degradation of 2H _ 4-D in the H _ 2O _ 2 system and the activated PS system, FeSn FeSp / FeS _ 2O _ 3 and Fe / Fe _ S _ 2O _ 3 exhibited excellent catalytic properties. The initial pH value of the solution had different effects on the degradation of 2H _ 4-D in different systems, but in all the experimental systems, the acidic conditions were more favorable to the rapid degradation of 2H _ 4-D. In addition, with the increase of the amount of catalyst, the concentration of H _ 2O _ 2 or PSs increases and the reaction temperature increases, and the removal efficiency of H _ 2O _ 2-D increases gradually. However, excessive oxidizing agent can inhibit the degradation of 2H _ 4-D to a certain extent.) under all experimental conditions, the degradation of ~ (2) ~ (2) ~ (2) ~ (2) D is in accordance with the quasi-first-order reaction kinetics, and the apparent reaction rate constant obeys the Arrhenius's law. The lower apparent activation energy (EA) in all reaction systems indicates that the oxidation and degradation processes of C24-D in heterogeneous -Fenton system and activated PS system need to be low and easy to be carried out. The experimental results of catalyst reuse showed that, although passivation of FeS occurred after initial use (heterogeneous Fenton system and activated PS system), the degradation of FeS was carried out five times in a row. The experimental results of free radical quenching showed that when the initial pH value of the reaction solution was 4.5, the degradation of dithiocarbamate 24-D in heterogeneous -Fenton system was mainly attributed to the oxidation of hydroxyl radical (Ho) produced in the system. Especially the Ho produced on the surface of the catalyst, and in the activated PS system, the sulfate radical (so _ 4-) and Ho can jointly oxidize the degradation of 2o _ 4-D. However, Ho may play a major role in the oxidation mechanism of 2H 4-D under heterogeneous -Fenton system and activated PS system, combined with the results of free radical quenching and electron spin paramagnetic resonance (EPRR). High performance liquid chromatography (HPLC), ion chromatograph (ICC) and gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS) were used to determine the degradation products of 2H 4-D. Based on the analysis results, the possible degradation pathways of 2H 4-D in heterogeneous Fenton system and activated PS system were proposed.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703

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本文編號：2007263