采用固态萃取棒萃取水样中的多种喹啉-毕业论

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1、第一章绪论1.1选题背景在大工业时代，人们往往追求高效的利用大自然的资源，但是将很多可回收可利用的资源嗤之以鼻。但是学习化学的我们应该明白，利用不好的才是垃圾，利用的好那便是另外一种资源。喹啉及其衍生物是一类非常重要的精细化工原料，在日常生活中主要将喹啉应用于合成抗疟药物，解热镇痛药物辛可芬，局部麻醉药物盐酸地布卡因，抗菌素药物克菌定，喹啉衍生物还具有显著的抗细菌和抗真菌药效。喹啉及其衍生物还可用于黄色染料和喹啉类花青染料；喹啉氧化可以得到烟酸，烟酸是一种重要的维生素，应用作食品和饲料添加剂；喹啉许多

2、衍生物为重要的农药品种，如7-氯喹啉-N-氧化物除草剂，杀菌剂等；喹啉及其衍生物在电镀、金属提取与冶炼行业应用也非常广泛。所以在工业废水中喹啉类物质广泛存在。喹啉是作为制药和染料的重要原料被广泛应用，因此出现在制药与印染废水中；喹啉也是焦化等石化废水和钢铁废水煤焦油中的重要成分，由于含有N-杂环化合物（杂原子氮），在工业提取时必然有一些进人水中。由于喹啉类物质具有很大的气味且具有毒性、致癌和致畸作用，既污染了环境又流失了资源。因此，如何有效的分离这些资源就特别具有意义。1.2喹啉类物质的性质和用途1.

3、2.1喹啉类物质的性质表1-1喹啉类物质的性质名称：喹啉异喹啉2-甲基喹啉8-甲基喹啉英文名称：QuinolineIsoquinoline2-Methylquinoline8-Methylquinoline分子式：C9H7NC9H7NC10H9NC10H9N密度:1.0929（20/4℃）1.0929（20/4℃）1.058g/mL(25℃)(lit.)1.052g/mL(25℃)(lit.)熔点:-15.6℃-15.6℃-2℃-80℃沸点:238.05℃，114℃（2.27kPa）238.05℃，1

4、14℃（2.27kPa）247℃247.5℃溶解性：能与大多数有机溶剂混溶毒性：对眼睛以及皮肤都有刺激性，如果误服会刺激口腔和胃部1.2.2喹啉类物质的用途18喹啉类物质是一种具有较强药理活性的环核。一些化合物的分子中引入喹啉环之后，会表现出抗菌、消炎镇痛、抗肿瘤及抗病毒等活性。所以利用此种特性可以用于制造药物和高效杀虫剂，氧化之后制成吡的啶羧酸，它的衍生物可用于制造彩色影片和染料。用作合成药物、染料、杀虫剂的中间体及气相色谱固定液。其中2-甲基喹啉还可以用于锌、铜、镉、铀的常量及半微量分析用试剂，并

5、且用于测定铋甚至在硝基纤维素中加入2-甲基喹啉，可以防止紫外线照射等；8-甲基喹啉，常常被用作为医药等领域的中间体。1.3喹啉类物质的主要来源由于喹啉类物质的性质，所以往往在医药生产，大化工类工厂的废水中含有少量可以利用的喹啉类物质。1.4喹啉类物质的危害喹啉类物质均为危险化学品，对眼睛以及皮肤都有刺激性，如果误服会刺激口腔和胃部。对环境以及水体都有很强的污染性，在前苏联车间空气中有害物质的最高容许浓度0.5mg/m3;前苏联(1975)水体中有害物质最高允许浓度0.5mg/L。1.5减少喹啉类物质含

6、量的方法1.5.1活性炭进行简易吸附活性碳纤维（activatedcarbonfiber，ACF）是在碳纤维技术和活性炭技术相结合的基础上研发出来的，与传统的活性炭吸附相比具有更大的吸附表面积和更大的吸附容量。用活性碳纤维处理废水，设备简单，具有可重复利用、损失小、投资省等优点，国内外采用活性碳纤维深度处理有机物的应用研究逐年增加。但是活性炭纤维吸附技术存在着，在吸附过程中干扰大的问题，例如：初始温度、溶液PH值、有机物存在也对吸附结果产生影响以及成本高及脱附再生困难的问题。1.5.2利用生物沸石对喹

7、啉废水中喹啉进行吸附沸石吸附的研究是一个持续性的热点话题，沸石吸附具备有吸附能力强、相互无抑制作用切沸石的多孔结构具有吸附表面积大的特点。由于细菌降解吡啶、喹啉时都会产生NH4+-N，而且由于利用沸石吸附还存在着生物沸石自然界中含量低、材料价格高昂，且人工合成沸石效果不佳的缺点。1.5.3介质阻挡放电处理含喹啉废水介质阻挡放电作为生成低温等离子体的常用方式，被广泛应用于饮用水和废水处理的研究中，如水中微囊藻毒素的降解，染料溶液的脱色，水中敌草隆的降解、水中氯酚的降解。如果采用以流动的方式处理含喹啉废水

8、，采用8～10kHz高频交流高压产生的介质阻挡放电低温等离子体作用于废水，使其得到降解但是介质阻挡放电处理具备有操作困难，准入门槛高的缺点，并且在实验中如何才能有效地增强等离子体中的活性成分进入废水的传质效果也是成为制约该技术产业化应用的重要问题之一。1.5.4生物降解国外从20世纪80年代末开始，分离出一些喹啉降解菌，而国内对喹啉降解的研究相对较晚，近十年才有了较多的研究。其中较为系统的分离菌株研究是清华大学钱易院士领导的课题组，如韩力平等从处理焦化废