中文摘要：

通过选择几种结构典型的憎水性可离解氯代芳烃化合物与重要铁（氢）氧化物矿物的界面反应动力学的系统实验，结合铁矿物表面化合态分析，研究界面作用中有机化合物结构及矿物表面位化合态的控制作用，界面反应的动力学速率与控制因素，特别结合含铁矿物表面氧化还原电位的有机分子探针谱学（UV-VS）分析和表面Fe原子的电子谱学（XPS和EPR）研究，探讨含铁矿物表面催化氧化作用中电子传输过程及其对氯代芳烃类化合物的表面催化还原的微观机制。项目是探讨含铁矿物对氯代芳烃类化合物界面反应动力学过程的根本基础研究，也是研究铁矿物表面催化氧化反应的微观机制的关键。由于铁氧化物矿物在土壤、沉积物和水体颗粒物中广泛存在，氯代芳烃又是大气、水体和土壤中重要有机污染物，项目在探讨土壤和沉积物中该类毒害有机物的迁移转化规律方面，以及含铁矿物作为环境净化剂的可能应用方面，都有极重要的意义。

结论摘要：

项目应用化学均相法催化合成了针铁矿、纤铁矿和赤铁矿，实验研究了它们对憎水性可离解有机化合物（HIOCs）-五氯苯酚（PCP）的吸附等温线，结合氧化铁矿物表面羟基质子化常数Ka1、Ka2分析，发现氧化铁矿物表面存在两种吸附机制-表面静电吸附和表面络合吸附，其pH关系吸附等温线数值大小和形态受质子化常数Ka1、Ka2和HIOCs的离解常数Ka控制。PCP在华南红土性土壤吸附-解吸实验研究表明，土壤吸附量与土壤pH、总有机质含量极显著相关，与非晶态氧化铁和氧化铝（AAOFe和AAOAl）显著相关。在过氧化氢协同下，当溶液pH=3-4时，上述三种氧化铁矿物和磁铁矿可完全催化分解溶液中苯酚，有机碳（TOC）矿化率可达50-60%。当pH=4-5时苯酚仅可被催化转化成多酚，pH>5时既不分解，也不转化。但应用天然磁黄铁矿和复杂氧化铁矿物（磁铁矿和钛铁矿混合物）作催化剂，在pH=4-6范围内苯酚均可被催化分解，不但动力学速率远大于简单氧化铁矿物体系，而且TOC的矿化度都在50-60%之间。研究还发现，纤铁矿、混合复杂氧化铁矿物体系以表面异相催化为主导，而其它矿物体系都以均相催化为主导。