水合电子与卤代芳香烃反应机理及动力学研究
发布时间：2024-05-31 23:38
卤代芳香烃作为重要的化工原料,广泛应用于农药、医药及材料合成等行业,是导致环境污染的重要物质之一,其中多氯联苯更是毒性很强的持久性有机污染物。它们在环境中的迁移转化和去除途径一直是环境科学的研究重点及热点。水合电子作为还原性较强的活性物种,在大气液相和自然水体中广泛存在。它能够导致卤代有机化合物有效脱卤,并生成相应的卤离子,对卤代有机污染物的转化和降解起到重要作用。因此本文采用纳秒级激光闪光光解瞬态吸收技术,考察了水体中不同卤代芳香烃(氯苯、溴苯、二氯苯、联苯及2-氯联苯)与水合电子的微观反应机理和动力学规律；并采用辐照降解技术研究水合电子对不同氯代芳香烃的降解效率与降解程度,并通过中间物种及终产物的检测,推测其反应途径。 (1)本文采用激光闪光瞬态光谱吸收技术研究芘四磺酸四钠盐(PyTS)水溶液在355nm激光照射下的光解机理；首次发现PyTS激发单线态在260nm的吸收峰、激发三线态在300nm的吸收峰以及阴离子自由基在330nm的吸收峰,完善了PyTS光照条件下产生的瞬态物种的吸收特征光谱；得到PyTS光照后产生的水合电子动力学规律及其发生双光子吸收产生水合电子的量子产率为3.2...
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 水体中卤代芳香烃污染现状
1.1.1 卤代苯污染现状及其毒性
1.1.2 多氯联苯污染现状及其毒性
1.2 水合电子(eaq
-)研究现状
1.2.1 自然水体中水合电子的来源
1.2.2 实验室产生水合电子
1.2.3 水合电子与有机污染物反应研究现状
1.3 研究内容及意义
第二章 实验方法及原理
2.1 试剂与溶液配置
2.1.1 试剂
2.1.2 溶液配制
2.2 试验仪器
2.2.1 激光闪光光解-瞬态吸收光谱装置
2.2.2 其他仪器
2.3 激光闪光光解-瞬态吸收光谱技术原理和方法
2.4 瞬态光谱解析方法
2.5 辐照降解技术
第三章 芘四磺酸四钠盐水溶液激光闪光光解研究
3.1 PyTS的激光闪光光解及瞬态物种分析
3.1.1 O2饱和条件
3.1.2 N2O饱和条件
3.1.3 I-存在条件
3.1.4 330nm及510nm吸收的归属
3.1.5 260nm吸收的归属
3.1.6 450nm截至探测光测得的瞬态光谱分析
3.2 水合电子的动力学分析
3.2.1 690nm处动力学分析
3.2.2 330nm处动力学分析
3.3 水合电子量子产率
3.4 本章小结
第四章 水合电子与卤代苯反应机理及动力学研究
4.1 溴苯-PyTS水溶液激光闪光光解
4.1.1 激光闪光瞬态光谱分析
4.1.2 反应动力学
4.1.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
4.1.4 反应终产物及反应途径
4.2 氯苯-PyTS水溶液激光闪光光解
4.2.1 激光闪光瞬态光谱分析
4.2.2 反应动力学
4.2.3 终产物分析
4.2.4 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
4.3 氯苯的辐照降解
4.3.1 降解率与脱氯效果
4.3.2 终产物及反应途径分析
4.3.3 G(Cl-)值计算
4.4 卤代苯与水合电子反应机理分析
4.5 本章小结
第五章 水合电子与二氯苯的反应机理及动力学研究
5.1 1,3-二氯苯-PyTS水溶液的激光闪光光解
5.1.1 瞬态光谱分析
5.1.2 反应动力学
5.1.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
5.2 1,2-二氯苯-PyTS水溶液的激光闪光光解
5.2.1 瞬态光谱分析
5.2.2 反应动力学
5.2.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
5.3 1,4-二氯苯-PyTS水溶液激光闪光光解
5.3.1 瞬态光谱分析
5.3.2 动力学分析
5.3.3 阴离子自由基吸收的量子化学计算
5.4 激光闪光光解终产物及反应机理分析
5.4.1 终产物分析
5.4.2 反应途径分析
5.5 二氯苯的辐照降解
5.5.1 降解率与脱氯效果
5.5.2 产物分析
5.5.3 G(Cl-)值计算
5.6 本章小结
第六章 水合电子与多氯联苯反应机理及动力学研究
6.1 联苯-PyTS水溶液激光闪光光解
6.1.1 瞬态光谱
6.1.2 反应动力学
6.1.3 终产物及反应途径
6.1.4 联苯阴离子自由基紫外吸收光谱计算
6.2 2-氯联苯-PyTS水溶液激光闪光光解
6.2.1 瞬态谱图
6.2.2 阴离子自由基紫外吸收光谱计算
6.2.3 反应动力学
6.2.4 终产物分析
6.3 2-氯联苯水溶液辐照降解
6.3.1 降解率和脱氯率
6.3.2 降解产物分析
6.3.3 G(Cl-)值
6.4 水合电子与多氯联苯反应机理
6.5 本章小结
第七章 总结
7.1 研究的主要结论
7.2 研究的创新点
7.3 研究展望
致谢
参考文献
本文编号：3985243
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 水体中卤代芳香烃污染现状
1.1.1 卤代苯污染现状及其毒性
1.1.2 多氯联苯污染现状及其毒性
1.2 水合电子(eaq
-)研究现状
1.2.1 自然水体中水合电子的来源
1.2.2 实验室产生水合电子
1.2.3 水合电子与有机污染物反应研究现状
1.3 研究内容及意义
第二章 实验方法及原理
2.1 试剂与溶液配置
2.1.1 试剂
2.1.2 溶液配制
2.2 试验仪器
2.2.1 激光闪光光解-瞬态吸收光谱装置
2.2.2 其他仪器
2.3 激光闪光光解-瞬态吸收光谱技术原理和方法
2.4 瞬态光谱解析方法
2.5 辐照降解技术
第三章 芘四磺酸四钠盐水溶液激光闪光光解研究
3.1 PyTS的激光闪光光解及瞬态物种分析
3.1.1 O2饱和条件
3.1.2 N2O饱和条件
3.1.3 I-存在条件
3.1.4 330nm及510nm吸收的归属
3.1.5 260nm吸收的归属
3.1.6 450nm截至探测光测得的瞬态光谱分析
3.2 水合电子的动力学分析
3.2.1 690nm处动力学分析
3.2.2 330nm处动力学分析
3.3 水合电子量子产率
3.4 本章小结
第四章 水合电子与卤代苯反应机理及动力学研究
4.1 溴苯-PyTS水溶液激光闪光光解
4.1.1 激光闪光瞬态光谱分析
4.1.2 反应动力学
4.1.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
4.1.4 反应终产物及反应途径
4.2 氯苯-PyTS水溶液激光闪光光解
4.2.1 激光闪光瞬态光谱分析
4.2.2 反应动力学
4.2.3 终产物分析
4.2.4 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
4.3 氯苯的辐照降解
4.3.1 降解率与脱氯效果
4.3.2 终产物及反应途径分析
4.3.3 G(Cl-)值计算
4.4 卤代苯与水合电子反应机理分析
4.5 本章小结
第五章 水合电子与二氯苯的反应机理及动力学研究
5.1 1,3-二氯苯-PyTS水溶液的激光闪光光解
5.1.1 瞬态光谱分析
5.1.2 反应动力学
5.1.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
5.2 1,2-二氯苯-PyTS水溶液的激光闪光光解
5.2.1 瞬态光谱分析
5.2.2 反应动力学
5.2.3 阴离子自由基吸收谱图的量子化学计算
5.3 1,4-二氯苯-PyTS水溶液激光闪光光解
5.3.1 瞬态光谱分析
5.3.2 动力学分析
5.3.3 阴离子自由基吸收的量子化学计算
5.4 激光闪光光解终产物及反应机理分析
5.4.1 终产物分析
5.4.2 反应途径分析
5.5 二氯苯的辐照降解
5.5.1 降解率与脱氯效果
5.5.2 产物分析
5.5.3 G(Cl-)值计算
5.6 本章小结
第六章 水合电子与多氯联苯反应机理及动力学研究
6.1 联苯-PyTS水溶液激光闪光光解
6.1.1 瞬态光谱
6.1.2 反应动力学
6.1.3 终产物及反应途径
6.1.4 联苯阴离子自由基紫外吸收光谱计算
6.2 2-氯联苯-PyTS水溶液激光闪光光解
6.2.1 瞬态谱图
6.2.2 阴离子自由基紫外吸收光谱计算
6.2.3 反应动力学
6.2.4 终产物分析
6.3 2-氯联苯水溶液辐照降解
6.3.1 降解率和脱氯率
6.3.2 降解产物分析
6.3.3 G(Cl-)值
6.4 水合电子与多氯联苯反应机理
6.5 本章小结
第七章 总结
7.1 研究的主要结论
7.2 研究的创新点
7.3 研究展望
致谢
参考文献
本文编号：3985243
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3985243.html
