醌式化合物光敏性的研究

发布时间：2017-05-06 01:06

  本文关键词：醌式化合物光敏性的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于日光/Fenton与日光/Fe2+/S2O82-法的高级氧化技术是近年来研究的新方向,该法不仅可以加快有机物的降解进程,还减少了氧化剂的投加量、降低成本。虽然对于日光法的研究变得广泛,但是日光法降解效果好的机理未被全面而深入地展开。由于芳环类化合物降解过程经历醌类与醌亚胺类阶段以及醌类物质大多具有光敏性,因此为弄清日光可提高降解速率的原因,本文对醌式化合物中苯醌类与苯醌亚胺类进行了光敏性的研究,揭示其光敏性质在水处理中的作用。文中选用苯酚、苯及硝基苯降解中间产物(苯醌)为苯醌类的代表物,酸性甲基橙、甲苯胺蓝及亚甲蓝为苯醌亚胺类的代表物,考察了苯醌类与苯醌亚胺类光敏作用产生单线态氧及超氧阴离子自由基的能力,对比了苯醌类及苯醌亚胺类的光敏特性,分析了苯醌类及苯醌亚胺类在光/Fenton、光/H202、光/Fe2+/S2O82-以及光/S2082-体系中的光解规律,测定了光/Fenton及光/Fe2+/S2O82-体系中·OH与S04-·的产量。结果表明,苯醌类与苯醌亚胺类均具有光敏性,且苯醌类的光敏性优于苯醌亚胺类。对于苯醌类,四种体系中,日光法均好于紫外法。而对于苯醌亚胺类,浓度较低,UV/Fenton法好,浓度较高,日光/Fenton法好；光/Fe2+/S2O82-体系中,日光法好；光/H2O2与光/S2O82-体系中,紫外法好。在水处理过程中苯醌类与苯醌亚胺类的光敏作用产生的O2-·增加了单位时间内日光体系中·OH与SO4-·的产生量。而苯醌亚胺类的光敏性质一般不如苯醌类,受Fe2+与浓度影响较大,由于苯醌亚胺类降解过程中有苯醌类生成,苯醌亚胺类浓度越高,其降解产物中苯醌类越多,进而导致日光体系中1O2、O2-·、·OH和S04-·的产量多于紫外体系。因此日光/Fenton法与日光/Fe2+/S2O82-法更适合处理高浓度苯醌亚胺类废水。
【关键词】：日光 光敏性 醌 单线态氧 超氧阴离子自由基
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 醌式化合物的概述10-11
• 1.1.1 醌式化合物的结构与性质10-11
• 1.1.2 醌式化合物的应用11
• 1.2 单线态氧及超氧阴离子自由基的概述11-16
• 1.2.1 单线态氧的结构与性质12-13
• 1.2.2 超氧阴离子自由基的概述13
• 1.2.3 单线态氧及超氧阴离子自由基的产生方法—光敏化法13-15
• 1.2.4 单线态氧及超氧阴离子自由基的检测—分光光度法15-16
• 1.3 本课题相关领域国内外研究现状16-19
• 1.3.1 单线态氧与超氧阴离子自由基参与的光氧化技术16-17
• 1.3.2 Fenton及类Fenton氧化技术17-18
• 1.3.3 过二硫酸盐活化产生硫酸根自由基18-19
• 1.4 课题的提出及研究意义19-20
• 1.4.1 选题依据19-20
• 1.4.2 研究意义20
• 1.5 主要研究内容及技术路线20-22
• 1.5.1 主要研究内容20-21
• 1.5.2 技术路线21-22
• 第2章 苯醌式光敏性的测定22-27
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.2.1 仪器与试剂22-23
• 2.2.2 实验方法23
• 2.3 结果与讨论23-26
• 2.3.1 单线态氧与超氧阴离子自由基的测定23-24
• 2.3.2 苯醌式的光敏作用机制24-25
• 2.3.3 光敏剂浓度对单线态氧产生能力的影响25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 苯醌式在日光/Fenton体系中的光解27-46
• 3.1 引言27
• 3.2 实验部分27-29
• 3.2.1 仪器与试剂27-28
• 3.2.2 实验方法28-29
• 3.3 实验结果与分析29-45
• 3.3.1 苯酚降解中间产物的分析29-30
• 3.3.2 苯酚、苯及硝基苯降解中间体—苯醌的光解特性30-35
• 3.3.3 酸性甲基橙降解中间产物的分析35-38
• 3.3.4 酸性甲基橙、甲苯胺蓝及亚甲蓝的光解特性38-44
• 3.3.5 羟自由基的测定44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 苯醌式在日光/Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中的光解46-63
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验部分47-48
• 4.2.1 仪器与试剂47
• 4.2.2 实验方法47-48
• 4.3 实验结果与分析48-62
• 4.3.1 苯酚降解中间产物的分析48-50
• 4.3.2 苯酚、苯及硝基苯降解中间体—苯醌的光解特性50-53
• 4.3.3 酸性甲基橙降解中间产物的分析53-56
• 4.3.4 酸性甲基橙、甲苯胺蓝及亚甲蓝的光解特性56-60
• 4.3.5 硫酸根自由基的定性检测60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 攻读学位期间公开发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

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