超声空化活性中间体的测定及其在水处理中的应用

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1、济南大学硕士学位论文超声空化活性中间体的测定及其在水处理中的应用姓名：李桂芳申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：王西奎20060508摘要本文以硝酸根、亚硝酸根和羟基自由基为例，研究了超声空化效应过程中产生的主要活性中间体，验证空化效应过程中羟基等活性自由基的产生理论，表征空化效应发生的状况。并以甲基紫、亚甲兰为代表，对有机污染物进行超声降解，考察羟基等活性自由基在有机物降解过程中的作用。通过在硫酸介质中亚硝酸根对溴酸钾氧化孔雀石绿有很强的催化作用，其催化作用与亚硝酸根的量呈线性关系，提出催化动力学法测定超声空化效应过程中的硝酸根和亚硝酸根。实验考察了超声辐射时间、通入

2、空气等对硝酸根、亚硝酸根生成量的影响。结果发现延长超声辐射时间和向体系中通入空气均能使体系产生的硝酸根和亚硝酸根量增多，且能提高硝酸根在硝酸根、亚硝酸根总量中的比例。根据对苯二甲酸与羟基自由基反应能生成具有特征荧光物质的特性，本文以对苯二甲酸为荧光探针对超声空化效应过程中产生的羟基自由基进行表征。实验以Fenton试剂为经典产生羟基自由基的方法验证了此方法的可行性，主要考察了超声辐射时问、超声反应温度、加入物质对羟基自由基产生浓度的影响。结果发现，羟基自由基的产生与超声辐射时间基本呈正比，随着超声辐射时间的延长羟基自由基的浓度增大；随着反应温度的升高，体系产生羟基自由基的浓度

3、不断降低，低温有利于空化效应的产生；向体系中加入Fe2+、C02+、Fenton试剂等都能不同程度的提高体系中羟基自由基的产生浓度，且加入以上物质的浓度越大，产生的羟基自由基浓度越高。‘本文同时以甲基紫和亚甲兰为例，对其进行超声降解实验，考察了超声空化效应过程中产生的羟基等活性自由基的浓度与有机物降解之间的关系。通过考察超声辐射时间、超声辐射温度、加入物质等因素对超声降解有机物的影响，发现甲基紫、亚甲兰在超声波作用下可有效降解：相同条件下水温越高，有机污染物的降解率越低，这与提高超声反应温度。羟基自由基浓度降低相吻合；体系中加入Fe2+、c02+、Fenton试剂等都不同程度

4、的提高了相同时问内的降解效率，使有机物在较短的时间内达到较高的降解率，提高Fe2+、C02+、Fenton试剂等的浓度，甲基紫、亚甲兰的降解率升高，这也和羟基自由基的测定结果相一致。I实验结果表明，超声空化效应过程中产生羟基等活性自由基越多，有机物降解速率越大，可见这些活性自由基在超声空化过程中起到非常重要的作用。关键词：超声空化效应，羟基自由基，硝酸根，测定，超声降解IIAbs仃actInt11ispaper，t11emaillactiVeintermediatessuchaSnjtrite，njtrateandhydroxylradicalinducedbytheuI仃嬲

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