电催化臭氧技术对水中药物的去除性能和机理研究
发布时间：2023-05-24 21:11
近年来,药物作为一种新兴污染物引起了学术界和公众的广泛关注。随着检测技术的逐渐成熟,多种药物在河流、湖泊、地下水、沉积物以及土壤等环境介质中被检出。研究发现,药物连续不断的排放在环境中会造成“假持久性”。尽管浓度较低,但是长期暴露会造成潜在的环境风险,迫切需要开发相应的技术以有效控制药物污染。电催化臭氧技术(E-peroxone)是一种新型的高级氧化技术,该技术将碳-PTFE电极应用于臭氧氧化系统中,在阴极表面可以将臭氧氧气混合气体中的氧气原位转化为过氧化氢,显著提高催化降解效率。本文研究了电催化臭氧技术对单个典型药物和混合药物的降解性能,分析了主要影响因素,鉴定了典型药物的降解中间产物,并推测了降解机理。以典型药物布洛芬(IBU)和文拉法辛(VEN)为研究对象,研究了E-peroxone技术去除药物母体、溶液TOC以及毒性的效果。结果表明,E-peroxone技术对药物有较好的降解作用,可以在两小时内去除初始浓度为20 mg/L的文拉法辛和布洛芬溶液的有机碳和细菌毒性;降解动力学常数分别为kapp=14.9×10–3 s–1和kapp=22.5×10–3 s–1。研究了臭氧浓度、电流...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 环境中的药物
1.2 深度处理技术对药物去除
1.2.1 活性炭吸附
1.2.2 生物滤池
1.2.3 膜技术
1.3 高级氧化技术对药物去除
1.3.1 臭氧去除水中药物
1.3.2 臭氧组合技术
1.3.3 其它高级氧化技术
1.4 E-peroxone技术
1.4.1 技术概述
1.4.2 研究进展
1.5 研究目的与研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 E-peroxone技术去除布洛芬性能与机理
2.1 布洛芬
2.2 实验材料与方法
2.2.1 药品试剂
2.2.2 仪器装置
2.2.3 分析方法
2.2.4 毒性测试
2.3 去除性能分析
2.3.1 布洛芬母体
2.3.2 溶液有机碳
2.3.3 溶液毒性
2.4 影响因素评价
2.4.1 臭氧浓度影响
2.4.2 电流强度影响
2.4.3 溶液NOM影响
2.4.4 溶液p H值影响
2.4.5 过氧化氢消耗
2.5 去除机理分析
2.5.1 芳环产物鉴别分析
2.5.2 有机酸和酚类产物
2.5.3 降解机理推断
2.6 本章小结
第3章 E-peroxone技术去除文拉法辛性能与机理
3.1 文拉法辛
3.2 实验材料方法
3.2.1 药品试剂
3.2.2 仪器装置
3.2.3 测试方法
3.3 去除性能分析
3.3.1 文拉法辛母体
3.3.2 溶液有机碳
3.4 影响因素评价
3.4.1 电流强度影响
3.4.2 臭氧浓度影响
3.4.3 电解质影响
3.4.4 溶液p H值影响
3.5 去除机理分析
3.5.1 芳环产物鉴定
3.5.2 酸类和酚类产物
3.5.3 反应途径推断
3.6 本章小结
第4章 E-peroxone技术去除混合药物性能分析
4.1 实验材料与方法
4.1.1 仪器装置
4.1.2 分析方法
4.2 混合药物的去除性能分析
4.2.1 自配水中药物母体的去除性能
4.2.2 溶液有机碳和毒性去除
4.2.3 实际水中药物母体的去除性能
4.3 动力学相关性分析
4.4 本章小结
第5章 E-peroxone去除药物的QSAR模型
5.1 实验材料与方法
5.1.1 协同因子的实验测定
5.1.2 数据集及分子描述符
5.1.3 模型建立与验证
5.2 模型建立与预测
5.3 模型参数分析
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
附录A
附录B
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3822324
【文章页数】：96 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 环境中的药物
1.2 深度处理技术对药物去除
1.2.1 活性炭吸附
1.2.2 生物滤池
1.2.3 膜技术
1.3 高级氧化技术对药物去除
1.3.1 臭氧去除水中药物
1.3.2 臭氧组合技术
1.3.3 其它高级氧化技术
1.4 E-peroxone技术
1.4.1 技术概述
1.4.2 研究进展
1.5 研究目的与研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 E-peroxone技术去除布洛芬性能与机理
2.1 布洛芬
2.2 实验材料与方法
2.2.1 药品试剂
2.2.2 仪器装置
2.2.3 分析方法
2.2.4 毒性测试
2.3 去除性能分析
2.3.1 布洛芬母体
2.3.2 溶液有机碳
2.3.3 溶液毒性
2.4 影响因素评价
2.4.1 臭氧浓度影响
2.4.2 电流强度影响
2.4.3 溶液NOM影响
2.4.4 溶液p H值影响
2.4.5 过氧化氢消耗
2.5 去除机理分析
2.5.1 芳环产物鉴别分析
2.5.2 有机酸和酚类产物
2.5.3 降解机理推断
2.6 本章小结
第3章 E-peroxone技术去除文拉法辛性能与机理
3.1 文拉法辛
3.2 实验材料方法
3.2.1 药品试剂
3.2.2 仪器装置
3.2.3 测试方法
3.3 去除性能分析
3.3.1 文拉法辛母体
3.3.2 溶液有机碳
3.4 影响因素评价
3.4.1 电流强度影响
3.4.2 臭氧浓度影响
3.4.3 电解质影响
3.4.4 溶液p H值影响
3.5 去除机理分析
3.5.1 芳环产物鉴定
3.5.2 酸类和酚类产物
3.5.3 反应途径推断
3.6 本章小结
第4章 E-peroxone技术去除混合药物性能分析
4.1 实验材料与方法
4.1.1 仪器装置
4.1.2 分析方法
4.2 混合药物的去除性能分析
4.2.1 自配水中药物母体的去除性能
4.2.2 溶液有机碳和毒性去除
4.2.3 实际水中药物母体的去除性能
4.3 动力学相关性分析
4.4 本章小结
第5章 E-peroxone去除药物的QSAR模型
5.1 实验材料与方法
5.1.1 协同因子的实验测定
5.1.2 数据集及分子描述符
5.1.3 模型建立与验证
5.2 模型建立与预测
5.3 模型参数分析
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
附录A
附录B
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3822324
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