通過微波輻射活化過氧單硫酸鹽以降解有機污染物

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這篇由北京師范大學等的研究學者完成，討論通過微波輻射活化過氧單硫酸鹽以降解有機污染物的論文，發(fā)表在一區(qū)重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影響因子：6.735。

近年來，微波化學儀器用于材料合成的研究工作已經(jīng)成為科學研究的熱門方向，受到廣大學者的極大關(guān)注！

摘要

在本研究中，通過微波(MW)輻射成功地實現(xiàn)了過氧單硫酸酯(PMS)的活化，并隨后應用于雙酚A(BPA)的降解，這是一種在環(huán)境中經(jīng)常檢測到的內(nèi)分泌干擾化學物質(zhì)，尤其是在溫度超過60℃時。

實驗結(jié)果表明，較高的反應溫度、功率水平、初始PMS用量和初始溶液pH值對雙酚A的降解效率有積極的影響。與超純水相比，BPA在實際水中的降解效率略有提高。自由基清除實驗結(jié)果表明，硫酸根和羥基自由基都是活性氧的優(yōu)勢物種。

根據(jù)高效液相色譜和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的結(jié)果，提出了b-斷裂、羥基化、脫水、氧化骨架重排和開環(huán)等幾種轉(zhuǎn)化途徑。采用MW/PMS工藝也實現(xiàn)了幾種典型有機污染物的完全降解。這項工作將拓寬PMS活化方法的選擇范圍，并為廢水處理提供一種選擇。

詳情

結(jié)論

總之，驗證了MW輻照以直接實現(xiàn)PMS活化，以降解BPA，特別是在溫度下above60C.BPA的降解效率和假一級降解速率常數(shù)均隨溫度升高而增加。反應溫度升高，MW功率，初始PMS濃度和初始溶液pH值。降解效率在實際水中BPA顯著增強(BW和TW)。硫酸根和羥基是MW/PMS過程中產(chǎn)生的主要活性氧物質(zhì)。此外，鑒定了BPA的降解中間體，并提出了幾種轉(zhuǎn)化途徑。一定程度觀察到TOC去除和PMS的高消耗。MW/PMS流程。此外，在MW/PMS中實現(xiàn)了幾種典型有機污染物的完全降解。工藝。因此，MW/PMS流程提供了一個選項，是一種有前途的廢水處理技術(shù)。

祥鵠儀器在本論文中的使用過程

每批實驗前用超純水制備BPA(100 MGL-1)原液，室溫攪拌至BPA完全溶解。PMS庫存溶液(通常為0.5M)是在使用前編寫的。在250-mL裝有回流冷凝器的圓形底瓶中進行了微波加熱降解實驗。用浸鉑電阻溫度計測量了反應混合物的溫度。將該燒瓶放置在某工業(yè)MW堆(XH-100A，100-1000 W，北京祥鵠科技開發(fā)有限公司)上，控制了反應溫度、功率、攪拌速度和反應時間等實驗條件。250毫升的BPA溶液(通常為87.6毫升，20毫升，1毫升)在XH-100A兆瓦反應堆中加熱，并具有適當?shù)恼淄吖β仕?通常為500 W)，以達到并維持預定的溫度(通常為80兆瓦)。c)該反應是在PMS原液(一般為0.5M)加入5mL后才開始的，但在研究兆瓦功率的影響時除外。在這種情況下，PMS和BPA是預混的，然后當MW堆在不同的功率水平加熱到預定的溫度(如果可以達到)時，就開始了反應。通常，降解實驗是在反應混合物的自然pH值(2.45)下進行的，但對初始溶液pH值影響的研究除外。在這種情況下，使用適當體積的0.1 M NaOH或H2SO4調(diào)節(jié)初始溶液的pH值。在處理過程中，快速攪拌(約500r min-1)與磁鐵確保了一個完全混合的溶液狀態(tài)。在相同的條件下，對AO7、MB、ATZ、IBP和SMX進行了降解實驗。通過將bpa溶液的溫度保持在40、50、60、70和80，考察和比較了常規(guī)加熱對溫度的影響。C采用恒溫控制水浴(太赫茲-82A，中國江蘇景灘榮華器器廠)。在給定的反應時間間隔(0，5，15，30，45和60分鐘)，大約5毫升樣品被取出，在冰浴中冷藏30分鐘以停止反應，然后將它們保存在4℃冰箱，直至進一步處理和分析。所有實驗一式兩份進行。