载铁卟啉生物炭催化过硫酸盐降解全氟辛酸的研究

发布时间：2024-07-11 02:17

　　全氟辛酸(Pentadecafluorooctanoic Acid,PFOA)作为环境中检出率最高的全氟化合物之一,在大气、水体、土壤甚至生物体中都有检出。全氟辛酸具有神经毒性、生殖毒性、免疫毒性等毒性,它能够在生物体内蓄积且很难被自然降解。全氟辛酸的污染问题已严重威胁到生态环境和人体健康,亟需开发一种行之有效的PFOA降解技术。本论文受仿生材料的启发,将酶活性中心模拟物(铁卟啉)作为催化中心,樟树叶生物炭作为载体,合成了一种具有极高催化活性的非均相催化剂(Fe(TPFPP)/BC),并将此催化剂应用于过硫酸盐高级氧化法。生物炭上的持久性自由基(PFRs)可以向铁卟啉和过硫酸盐传递电子,从而直接或间接地加速SO₄^-·和HO·的产生。通过引入抗坏血酸(AA)作为电子循环剂,构建了Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系以降解目标污染物PFOA。考察了体系降解PFOA的最佳条件,以及环境因素对PFOA降解效果的影响,并阐明了PFOA的降解过程及体系的反应机理。研究结果表明,Fe(TPFPP)/BC-PS-AA体系可以高效、快速地降解PFOA,且F...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1全氟辛酸结构分子式

硕士学位论文1第1章绪论1.1全氟辛酸概述全氟化合物（PerfluorinatedCompounds，PFCs）是由3M公司研制的一种新型人造化合物，于二十世纪五十年代开始投入生产。由于PFCs具有疏油、疏水、表面活性高、稳定性强等优良特性，其被广泛应用于化妆品、泡沫灭火剂、纺织....

图1-2过硫酸盐高级氧化法降解污染物机理

它氧化剂相比，过硫酸盐具有如下优点：（1）溶解度高，且过硫酸盐水溶液的比重比水大；（2）pH范围广，稳定性高，在环境中可稳定存在数天；（3）使用比较安全，过程中不会造成能量浪费；（4）自由基生成过程更有利于传质，自由基与污染物接触并发生反应的几率增大了；（5）生成的自由基更稳定、....

图1-3卟啉分子结构式

载铁卟啉生物炭催化过硫酸盐降解水体中的全氟辛酸10综上所述，过硫酸盐高级氧化技术确实具有十分优异的特性，并且在全氟辛酸的处理上卓有成效。由于高温、超声、热等过硫酸盐激活方式条件比较苛刻，要应用于实际水体的修复比较困难。而使用催化剂不仅能够高效激活过硫酸盐，还能实现温和条件下全氟辛....

图1-4金属卟啉分子结构式

载铁卟啉生物炭催化过硫酸盐降解水体中的全氟辛酸10综上所述，过硫酸盐高级氧化技术确实具有十分优异的特性，并且在全氟辛酸的处理上卓有成效。由于高温、超声、热等过硫酸盐激活方式条件比较苛刻，要应用于实际水体的修复比较困难。而使用催化剂不仅能够高效激活过硫酸盐，还能实现温和条件下全氟辛....

本文编号：4005097