环境功能碳材料强化有机污染物还原转化的机理研究

发布时间：2021-06-21 04:50

　　硝基芳香化合物和偶氮染料等有机物作为重要工业原料被广泛应用,但进入环境后会对水体环境和人类健康造成严重危害。污水中的这类有毒有机污染物难以被微生物直接矿化,通常需要先还原转化成容易矿化处理且毒性较低的还原产物。因此,化学及生物还原转化成为处理水体中这类难降解有机污染物的重要技术手段。然而,这类有机污染物还原降解的动力学过程通常较为缓慢。近年来,研究发现环境功能碳材料可以强化水体中难降解有机污染物的还原转化。然而,对环境功能碳材料介导的难降解有机污染物的化学及生物还原转化机理及相应的调控机制缺乏深入的认识。本论文针对环境功能碳材料介导有机污染物化学及生物还原转化的关键科学问题,探讨了环境功能碳材料对有机污染物化学及生物还原转化的强化机理,解析了相应的调控机制。论文的研究结果不仅可以为污水中难降解有机物污染物的强化处理提供科学依据,而且对环境功能碳材料在水体污染物去除和环境修复方向的应用具有重要的指导意义。论文的主要研究内容和结果如下:1.碳材料介导硫化物还原偶氮染料的强化机理。考察了碳纳米管、生物炭和石墨烯等不同种类环境功能碳材料强化硫化物还原偶氮染料的可行性,研究了反应过程中的活性中间... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２碳同素异形体之间转化的三元相图??Ｆｉｇｕｒｅ．?ｌ－２Ｔｒｉｐｌｅ－ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ａｌｌｏｔｒｏｐｅｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ??

??适的方法来加速水体中硫化物还原去除污染物。??，?Ｓ〇２?—?〇２?、‘?Ｓ０３?＿＿＿??一?一＾?Ｓ〇３２?Ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｂａｃｔｅｒｉａ?Ｓ０４２－??Ｈ，Ｓ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?、?？?Ｐｌａｎｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ??Ｓ２－?＇?Ｓｕｌｆｕｒ?ｂａｃｔｅｒｉａ?Ｓ?—ｉｅ?Ｓ??ｆｊ??．?Ｗａｓｔｅ?ｏｒｇａｎｉｃ?—???Ａｎｉｍａｌ?ｐｒｏｔｅｉｎ＾／??ｍａｔｔｅｒ?ｏｒｇａｎｉｃ?Ｓ?＾￣￣Ｆｅｃａｌ?ｍａｔｔｅｒ?—?ｏｒ§ａｎｉｃ?Ｓ??图１－４自然界中的硫循环过程（美国环保署，１９８５）??Ｆｉｇｕｒｅ．ｌ－４Ｓｕｌｆｕｒ?ｃｙｃｌｅ?ｉｎ?ｎａｔｕｒｅ?（Ｕｎｉｔｅｄ?Ｓｔａｔｅｓ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?Ａｇｅｎｃｙ，??１９８５）??天然水体中含有大量的黑炭，例如水体沉积物中黑炭含量占据了总有机碳含??量的１０－３０％，这些黑炭主要包括生物质、森林大火产生的烟灰、人为遗弃的活??性碳及碳纳米材料等１（）９，１１（）。一直以来人们认为碳材料会吸附水体中的污染物并??抑制其还原转化，然而近年来的一些研宄发现碳材料的加入会促进硫化物还原水??体中的有机污染物ｍ，１１２。碳材料可以促进硫化物还原硝酸甘油、二硝基甲苯，??硝基苯，二溴硝基酚，３－氯硝基苯，４－氯酚和偶氮染料等有机污染物１Ｑ８，１１３＿１１５，??然而对于碳材料促进硫化物还原有机污染物的机理一直没有统一的结论。??Ｄｕｎｎｉｖａｎｔ等发现含有醌类基团的天然有机质以及含有醌类基团的模型化合物可??以加速电子从硫化物传递到目标污染物，所以部分研究者认为碳材料表面存在的??包括醌类基团在类的含

图１４７??Ｆｉｇｕｒｅ．?ｌ－６Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｍｅｔｈｙｌ?ｏｒａｎｇｅ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ?ｏｎｅｉｄｅｎｓｉｓ?ＭＲ－１１４７??


本文编号：3240013