超声波/零价铁协同降解氯代有机物的选择性及其机理-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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超声波/零价铁协同降解氯代有机物的选择性及其机理

项目名称：超声波/零价铁协同降解氯代有机物的选择性及其机理
项目类别：面上项目
批准号：20477034
申请代码：B070202
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：戴友芝
负责人职称：教授
依托单位：湘潭大学
批准年度：2004

中文摘要：

氯代有机物污染面广、毒性大、难降解，目前对该类废水还没有经济高效的处理技术。铁在地壳中重量百分数排第4位，从电化学还原电位考虑零价铁能有效地降解氯代有机物，但由于其表面极易形成钝化层，使得实际反应难以进行。研究表明，超声波与零价铁能够相互强化，显著提高降解氯代有机物的效率，是一种颇具应用前景的水处理方法。但到目前为止，该方法的试验研究多集中在对降解效果和影响因素的探讨，且仅限于少数几种氯代有机物。我们应用超声波/零价铁协同方法进行了多种氯代有机物的降解实验，发现对不同种类和同种类不同结构的氯代有机物，降解速率常数差异较大。因此本项目将重点研究氯代有机物的协同降解动力学特征；深入研究脱氯降解速率与化学分子结构、性质的相关性，探明超声波/零价铁协同方法降解氯代有机物的选择性及其机理。项目的研究成果将对该方法在水处理中的应用提供理论基础，对深入认识复杂化学反应机理具有重要意义。

中文主题词：氯代有机物；超声波；零价铁；构效关系；降解机理.

英文摘要：

chlorinated organic compounds;

英文主题词： chlorinated organic compounds;

结论摘要：

氯代有机物是一类污染面广、危害性大、难降解的有毒有机污染物，超声波/零价铁协同体系处理该类污染物是近年开发的一种新方法。本项目旨在探明该体系降解不同种类氯代有机物的构效关系及降解典型氯代有机物的作用机理，为该方法的实际应用提供理论指导，主要创新成果如下 1、研究了氯代有机物降解动力学特征，测定了47种氯代有机物各自最佳工艺条件下的降解速率常数。各类氯代有机物在超声波/零价铁体系中的降解基本符合准一级反应动力学，速率常数大小依次为氯硝基苯类>氯甲苯类>氯苯类>氯酚类；氯代脂肪烃与氯苯类基本相近，且氯代烯烃>氯代烷烃。 2、揭示了该体系中氯代有机物降解速率与分子结构间的定量关系，建立了其构效关系模型。模型分析结果表明物质整体性、挥发性和电子性质对降解速率影响较大；各类氯代有机物的降解基本遵循氯原子取代越多、极化率越大、亨利常数越大，越容易降解的规律。 3、探明了该体系降解五氯酚的作用机理。五氯酚降解以oOH氧化起主导作用，铁粉的颗粒效应和铁离子的催化作用共同促进了oOH的生成速率。超声波对铁粉表面的清洗、侵蚀和粉碎作用强化了铁反应表面的更新与液固传质，以及零价铁的还原脱氯。

成果综合统计