液相臭氧化反应机理研究及在化学耗氧量测定中的应用

发布时间：2020-05-12 12:49

【摘要】：臭氧化因强大的氧化能力且不会产生二次污染，是处理水中有机污染物的理想方法。采用紫外光辐射臭氧化(O_3／UV)，或利用半导体紫外光催化臭氧化(O_3／UV／光催化剂)的臭氧高级氧化技术被证明比单独臭氧化反应具有更为有效的氧化能力。随着对臭氧高级氧化技术研究的不断深入，各种技术联用方法和氧化过程理论被提出，其应用领域也不断扩大。本文系统的研究了酚类化合物O_3／UV氧化过程的动力学及其反应机理并在此基础上设计出快速监测水体中化学耗氧量(COD)的新方法，成功应用于淡水和海水实际水样的COD测定。 全文分为六章：1．文献综述：臭氧、高级氧化技术及化学耗氧量的应用和发展；2．利用基于紫外光辅助臭氧化反应的流动注射化学发光法测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动注射化学发光法测定酚类化合物溶液的COD方法研究；4．几种酚类化合物紫外光辅助臭氧化动力学过程研究及其反应机理探讨；5．流动注射化学发光法测定实际淡水水样和海水水样COD方法研究；6．O_3／UV／TiO_2氧化手段的研究及其在COD监测领域应用探讨。 第一章通过文献综述，讨论了臭氧的性质、制备和水相中臭氧的应用，并归纳了水相中臭氧的检测方法：介绍了臭氧高级氧化技术的原理和应用；回顾了COD监测方法的现状及发展，并展望了未来COD监测方法研究的发展方向。 第二章研究了一种基于臭氧氧化鲁米诺产生化学发光的现象测定水中臭氧浓度的方法。采用鲁米诺作为发光剂，对不同浓度的臭氧水溶液分析表明，其浓度与发光信号强度呈线性关系，由此可以测定浓度低至15.066μg／L的臭氧溶液。通过向反应体系中加入Co~(+2)，有效的抑制了水中痕量 摘要 金属离子对鲁米诺发光的催化干扰。 第三章介绍了一种基于臭氧氧化鲁米诺发光测定臭氧浓度而监测 COD的新方法。选择六种酚类化合物为分析样本，利用仇/UV氧化手段 对样本溶液消解并监测反应前后体系中氏浓度的变化，由03在反应过程 中消耗的量来衡量样本溶液COD值。对样本化合物测定表明，与传统COD 检测方法相比，，新方法利用流动注射系统加快分析速度，完成一个样品的 测定只需5一1伽min，且操作简单。 第四章研究了酚类化合物臭氧化反应的动力学过程和反应机理。结果 表明在紫外光催化条件下，酚类化合物与臭氧反应以直接臭氧氧化和间 接·OH氧化两种方式进行，且均有较高的反应速率常数。快速的反应显 示，O抓W氧化手段能够在较短的反应时间内将分析样品溶液彻底氧化， 满足快速COD分析中的样品氧化消解需要。通过HPLC一MS手段得到酚类 化合物不同反应时间的氧化产物信息，并推测出该化合物臭氧化反应机理。 由即LC谱图表明，酚类化合物能够在较短时间被氧化完全，但彻底消解 生成的二级反应产物则需要较长的反应时间。 第五章利用液相臭氧氧化化学发光的COD监测方法测定采集自不同 地区的实际水样。该监测方法的COD检测范围在0.6mg/]卜24m岁L之间， 适合地表天然水体的COD分析，尤其对于海水分析与传统法相比具有明显 优势。水样分析显示其COD监测结果的相对标准偏差小于10%。 第六章初步探讨了仇几即/五仇联用技术用于氧化消解有机物。研究结 果证明，与03川V手段相比，03/L时/Ti仇表现出更强的氧化能力，而且能 够在更短的时间将有机物完全氧化，能够满足短时间内充分消解有机物的 要求，在COD连续快速监测中具有研究价值和应用前景。 本论文的贡献在于: 1.利用臭氧氧化鲁米诺产生化学发光现象，建立了一种测定水中溶解 摘要 臭氧浓度的新方法。检测灵敏，快速，适于共存干扰较小的水体中臭氧浓 度测定。 2.系统研究了酚类化合物臭氧化反应，揭示了其紫外光催化臭氧化反 应动力学速率常数，推测了酚类化合物臭氧化反应机理，充实了臭氧化反 应理论。 3.提出了一种应用紫外光催化臭氧氧化鲁米诺产生化学发光来测定 水体COD含量的新方法，并成功应用于淡水和海水实际水样的COD测定. 与传统方法相比，具有简便、快速、无二次污染、对样品消解充分的优点， 具有应用前景。
【图文】：

米诺能够产生化学发光反应却少有研究[1’]。基于碱性水溶液中，臭氧化鲁米诺产生发光这一现象，我们设计了一套流动注射化学发光测装置，用于DO3分析。实验部分试剂和仪器线圈交变电流内电极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.青牛‘缭

3.4.2.1.舟山群岛海域样品海水水样由浙海环监MC20O3一1航船采集来自东海舟山群岛附近海域，相应的海水采样点见图5一4。以FI一CL法和碱性高锰酸钾法对海水进行COD测定，结果见表5一3。对于FI一CL法测定的海水COD，记录100秒内海水样品与空白海水水样的化学发光信号强度积分值之差，通过得到的海水样品工作曲线可以计算出海水样品相应的COD值。由表5一3可见，FI一CL法监测的舟山群岛海域水样COD结果高于碱性高锰酸钾法结果O~2O%，三次测量的标准偏差小于10%。由得到的舟山群岛海域COD检测结果可知，随着取样点由近岸到远海，COD值逐渐减小。DC10A和DF23两取样点附近可能有特殊的造成区域污染的来源
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 靳保辉,何鹰,庄峙厦,王小如,Frank S.C.Lee;液相臭氧化流动注射化学发光法测定水体化学耗氧量(COD)的研究:苯酚溶液COD测定[J];厦门大学学报(自然科学版);2005年02期

2 靳保辉,何鹰,庄峙厦,王小如;化学耗氧量(COD)监测技术的发展及在海洋监测中的应用[J];海洋技术;2003年01期

3 ;臭氧制作与应用电路4则[J];电子世界;1994年04期

4 杭州市棉纺局科技情报站外文翻译组;臭氧对废水中特定染料的破坏[J];印染;1977年06期

5 李亚娜;人类的敌人 臭氧与噪音[J];甘肃环境研究与监测;1985年03期

6 蒋兆铨,戴俊强;臭氧对植物同化产物分配的效应[J];农业环境科学学报;1985年05期

7 王勋陵,王启燕;臭氧对植物蒸腾作用及气孔器运动的影响[J];甘肃环境研究与监测;1989年01期

8 陈颖敏,赵英,李滨;臭氧处理循环冷却水[J];电力环境保护;1995年04期

9 刘延辉,马力军;应用臭氧灭菌技术 提高产品质量[J];质量天地;1999年05期

10 王云变;爱护臭氧 保护人类[J];陕西气象;2002年06期

相关会议论文 前10条

1 肖鹏;;臭氧脱色染浴中助剂的循环利用初探[A];2003“中大洁润丝杯”全国中青年染整工作者论坛论文集[C];2003年

2 鲁连城;朱德君;高铁铮;戴晨光;;“臭氧髓核消融术”治疗椎间盘突出症疗效观察[A];全国中华骨伤名医名院名所论坛论文集[C];2005年

3 鲁连城;朱德君;高铁铮;戴晨光;;“臭氧髓核消融术”治疗椎间盘突出症疗效观察[A];2006骨伤科疑难病症诊疗技术新进展、新方法学术研讨会论文集[C];2006年

4 许天明;陈建明;文景;李勇;张志辉;李占清;昂建华;;经皮激光联合臭氧治疗腰椎间盘突出症的临床研究[A];第三届中西医结合脊柱及相关疾病学术年会论文集[C];2009年

5 汪巍;李广松;曹赫基;索令山;;针刀联合臭氧治疗腰椎间盘突出症的探讨[A];中华中医药学会针刀医学分会二○○九年度学术会议论文集[C];2009年

6 曹楠;牟真;刘培启;隗娜;吴涛;;含藻微污染水的预臭氧化处理研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年

7 丁明;邹志荣;黄丹枫;;臭氧在温室黄瓜生产上的应用研究[A];2004年中国设施园艺学会学术年会文集[C];2004年

8 鲁连成;戴晨光;孙永辉;;“臭氧髓核消融术”治疗椎间盘突出症疗效观察[A];股骨头坏死的治疗与康复——首届全国骨伤专科专院高峰论坛论文集[C];2005年

9 高丽洁;张美根;;东亚地区对流层臭氧季节变化特征模拟研究[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年

10 胡顺星;胡欢陵;吴永华;周军;;差分吸收激光雷达测量对流层上部和平流层下部臭氧[A];第九届（2001）全国大气环境与污染学术会议论文集[C];2001年

相关重要报纸文章 前10条

1 张晓林;安全、快捷、有效的高压臭氧疗法[N];健康报;2005年

2 李晔;臭氧并非越多越好[N];中国气象报;2003年

3 周道其;大西洋上的臭氧来自何方[N];大众科技报;2003年

4 本报记者 康韧;臭氧将使饮用水更纯净[N];中国环境报;2001年

5 路明;我国第一台臭氧（O-3）洗菜机在京诞生[N];中国企业报;2000年

6 记者 束洪福;臭氧水处理应用取得阶段性成果[N];科技日报;2005年

7 本报记者 王峰;臭氧家电市场待除“臭”[N];中国消费者报;2008年

8 ;节能 节电 无臭氧[N];中国计算机报;2004年

9 王世汶;臭氧可以有效杀灭SARS病毒[N];北京日报;2003年

10 天云;高压臭氧可以治疗中风[N];健康报;2005年

相关博士学位论文 前10条

1 靳保辉;液相臭氧化反应机理研究及在化学耗氧量测定中的应用[D];厦门大学;2004年

2 温正城;臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究[D];浙江大学;2009年

3 刘钟阳;放电等离子体合成臭氧及应用中一些问题的研究[D];大连理工大学;2002年

4 李来才;大气中臭氧损耗和燃烧过程中污染物间反应机理研究[D];四川大学;2003年

5 王文生;臭氧保鲜果品的应用技术及作用机理研究[D];中国农业大学;2005年

6 管锡s

本文编号：2660245