氯代有机污染物的电化学还原脱氯降解技术研究进展

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1、2011年39卷第9期广州化工·27·氯代有机污染物的电化学还原脱氯降解技术研究进展何艳，徐颖华，马淳安(浙江工业大学化学工程与材料学院，浙江杭州310032)摘要:氯代有机污染物的电化学还原脱氯降解技术在环境处理等领域有重要作用。从氯代有机物的电还原脱氯机理、有机物结构性质、阴极材料、反应容器等多个方面，介绍了目前国内外在电化学还原脱氯领域的最新进展，并提出了今后值得关注的几个方向。关键词:氯代有机物;脱氯机制;电化学还原技术ReviewofElectrochemicalReductiveDechlor

2、inationDecompositionofOrganicChlorideContaminationsHEYan，XUYing－hua，MAChun－an(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialScience，ZhejiangUniversityofTechnology，ZhejiangHangzhou310012，China)Abstract:Theelectrochemicalreductivedechlorinatedecompositionoforganic

3、chloridecontaminationsplayedanim-portantroleinenvironmenttreatmentfield．Theup－to－datedevelopmentofelectrochemicalreductivedechlorinatede-compositionintechnologiesandapplicationswereproposedfromtheaspectsofmechanism，organicstructureproperties，cathodemateri

4、alsandreactioncontainers．Thefutureresearcheswereprospected．Keywords:chlorinatedorganics;mechanismofdechlorination;electrochemicalreductivetechnology［1］［7］氯代有机物是一类非常重要的化合物，在现代农药和医可实施性强，是一种非常有实际应用前景的脱氯方法。本文［2］药等领域得到广泛的使用，结果导致含氯有机物的大量排放，主要就氯代有机物电化学还原脱氯降解机理和目

5、前国内外研究使得大量含氯有机物进入环境中。因为氯代有机物生物难降解较为活跃的几种影响脱氯降解的因素进行了综述，并展望了今性和毒性大的特点，严重污染了地表水、地下水和土壤，对生态后几个值得关注的研究方向。环境和人类健康存在较大的安全隐患。目前，国内外学者对氯代有机物的治理展开了大量研究。1氯代有机物的电化学还原脱氯机理氯代有机物的毒性主要是源于其氯元素的引入，而氯原子为了探索出有效的氯代有机污染物的电还原脱氯降解法，具有较高的电负性，随着氯取代基的增多，亲电反应的难度增国内外研究者对各种氯代有机物电还原脱氯

6、反应的机理进行了加，其生物降解性大大降低。如将其中的氯原子脱除，生成毒性深入的研究。可将电还原脱氯机理分为直接电还原、电催化还较低的芳烃或烷烃类物质，则可通过后续的生物法彻底处理或原、电催化加氢还原、有机媒质电还原和生物酶电还原。作为工业原料回收，因此研究氯代有机污染物高效快速脱氯的方法具有重要的理论意义和应用价值。1．1直接电还原目前主要采用化学脱氯法，生物脱氯法，和电化学还原脱氯直接电还原是电极表面的电子穿过亥姆荷茨溶液层，进攻法等。化学脱氯法包括使用LiAlH4或NaBH4t等氢负离子类还溶液中的氯

7、代有机物而发生还原脱氯反应，基本反应式为:原剂的化学还原法，这类还原剂在电化学还原脱氯中应用较多，RCl+H++2e→R－H+Cl－(1)但由于其价格高昂等原因，应用于大量有机污染物脱氯降解时在上述反应机理中，首先阴极表面的电子穿过其表面的亥［3］往往不适合;而使用零价态金属(如Fe，Zn等)类还原剂的化姆荷茨溶液层，然后进攻溶液中的氯代有机物，接受电子的氯代［4］学还原法面临着反应速度慢和效率低两大问题;催化加氢还有机物直接发生电子转移而将氯原子脱除。总的来讲，该过程［5］原脱氯技术是非常有前景的方法，

8、但现阶段仍面临反应条件是两个电子、一个质子和氯代有机物在电极表面同时参与的反苛刻(通常需要高温、高压)和催化剂易失活等问题。生物脱氯应。没有经过可以降低还原脱氯活化能的中间吸附态，因此过法有一些特殊优点，如反应条件比较温和，但这同时也导致适合电位通常很大。这就要求直接电还原脱氯应用需要研究开发拥反应的条件范围比较狭窄。而且从生物菌种的选择到培养均需［6］有较高析氢电位的阴极材料。要较长的时间，所以其工业化应用尚需较长的时间。电