非脉冲直流辉光放电等离子体降解有机染料及对苯二甲酸合成研究

发布时间：2020-05-05 01:48

【摘要】：本论文的研究分为两部分,第一部分是非脉冲直流辉光放电等离子体降解水中染料的研究,第二部分是对苯二甲酸的新合成路线研究。利用非脉冲直流辉光放电等离子体技术来处理难降解的有机废水,以其处理效率高,无二次污染,越来越引起人们的广泛关注。辉光放电是一种新型的电化学过程,其中,等离子体由电极和电解质液面之间的直流辉光放电来维持。完全辉光放电时,初始反应区包括阳极周围的等离子体和等离子体-阳极液界面附近的液相。在阳极周围的等离子体中,水蒸汽分子在放电过程中分解产生H·、·OH等活性组分,另一方面,在等离子体-阳极液界面附近的液相反应区中,液态的水分子被阳极等离子体中产生的H_2(O~+)_(gas)撞击分解为H·、·OH和HO_2·。这些活性组分的混合物进入本体溶液,它们可以相互反应产生H_2O_2或与溶液中底物发生反应。辉光放电过程中产生的·OH是最强的氧化剂之一,它能将许多有机物氧化为脂肪酸、CO_2或简单无机物。因而低温辉光放电等离子体可用于水溶液中有机物的降解。本文利用辉光放电等离子体技术对高电导率水溶液中染料的降解进行了研究,研究了电压,溶液初始pH值,以及催化剂Fe~(2+)浓度对降解的影响,并借助紫外光谱分析了其降解过程。结果表明,在电压为900V,初始pH值为3,Fe~(2+)浓度为5mg/L时,浓度为50mg/L的染料在降解5min后脱色率可达98%,COD去除率为91%。本论文的第二部分是对对苯二甲酸的新合成路线的研究,探索了对甲基苯甲醛氧化制对苯二甲酸的新催化体系。以分子氧为氧化剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)与钴盐等组成为催化剂,用于氧化对甲基苯甲醛制对苯二甲酸,该催化氧化体系还未见文献报道。实验揭示:以AIBN/Co(OAc)_2/NaBr为催化剂时,对苯二甲酸的收率为90%,并通过正交实验确定了催化体系中各组分的最佳比。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703.1

【引证文献】