二氧化钛和铂掺二氧化钛光催化降解全氟辛酸的机制研究

发布时间：2024-03-22 05:35

　　随着经济和工业的发展,新出现了许多对生态环境和人体健康存在潜在威胁的持久性有机污染物(POPs),这些新POPs离人们的生活越来越近,其环境风险控制的任务也越来越艰巨。全氟辛酸(PFOA)是2011年《斯德哥尔摩公约》中新增的10种优控污染物之一,其处理技术是研究的热点。本论文针对PFOA这一新型难降解有机物,选取工业应用广泛的TiO2光催化技术为处置手段,探究TiO2光催化降解PFOA的起始过程、反应中主要起作用的活性物质、反应的限速步骤；在此基础上以Ag、Pd、Pt对Ti02进行改性,深入研究贵金属改性对催化剂性质、电荷转移过程以及对PFOA降解机制的影响,为Ti02光催化降解PFOA技术的应用提供重要理论依据。主要研究内容和结论如下： 1、研究了TiO2(P25)对PFOA的光催化降解效果,并考察各反应条件对PFOA降解的影响：PFOA的光催化降解反应符合准一级动力学方程,pH对反应有重要影响,氧气存在下能提高反应效率。在pH为3,Ti02用量为1.5g·L-1,通入氧气条件下反应7h实现基本降解,速率常数为0.588h-1。 2、确证了PFOA在Ti02上的降解机制：在TiO2...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1TiO2光催化降解有机物机理示意图

腐蚀、无毒，催化活性高等特点。近年来在降解持久性有机物方面得到广泛认同［7］。TiO2光催化体系中能够同时发生氧化反应和还原反应。降解机理如下(引自:二氧化钛和铂掺二氧化钛光催化降解全氟辛酸的机制研究，李明洁等):TiO2+hv→e－cb+h+vb(1)h+vb+Ｒ(污染物)→Ｒ....

图1-1PFOA的分子结构

位论文 二氧化铁和拍換二氧化铁光催化降解全第■辛酸的机化学特性链焼烃，PFOA分子上的氧被氟取代，而氟的高电负性（F+e-—有独特的化学性质，如C一F键的极高键能（F3C~CF3为413.0kJ-.5kJ*mori)另夕卜，全氟化以后由于親原子的体积大于氧原子，到环绕的....

图2-丨光催化装置图

图2-丨光催化装置图Fig2-1Schematicdiagramofphotocatalysis濟联丨丨】(乂31^11320LC-MS)进行PFOA定量检测。色-C18(2.1mmxlOOmm,3.5^m)；流动相为乙酸铵和乙含量为：0?7min，30%....

图3-3PFOA在Ti02表面吸附横式示意图

图3-3PFOA在Ti02表面吸附横式示意图Fig3-3SchematicdiagramofPFOAconfigurationsadsorbedonTiO〗为PFOA在Ti02表面通过幾酸键以单配位基方式吸附，PFOA分子呈与Ti02表面通过H键相连，如图3-....

本文编号：3934708