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《几种难生化芳香化合物的电催化降解研究_结构对降解活性的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第37卷第1期浙江大学学报(工学版)Vol.37No.12003年1月JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)Jan.2003几种难生化芳香化合物的电催化降解研究——结构对降解活性的影响周明华,吴祖成,汪大(浙江大学环境工程研究所,浙江杭州310027)摘要:研究了环境治理中难生化降解的典型芳香污染物苯胺、氯苯、对氯酚和对硝基酚的电催化降解.实验发现,在3h内这些化合物能完全去除,COD去除40%以上,电化学氧化指数在16%~43%.有机物和COD的去除符合表观一级反应动力学.其去除速
2、率大小为:苯胺>氯苯>对氯酚>对硝基酚.苯环上取代基对有机物电催化降解活性有很大的影响,从易到难为:氨基>氯>硝基;苯环上羟基的加入降低了电催化活性.通过Hammett常数定性描述了上述结构与电催化性能的关系.证实了有机物的电催化降解主要基于羟基自由基与有机物的亲电反应机理.关键词:芳香化合物;难生化;电催化;降解活性;反应机理中图分类号:TQ150.9;X783文献标识码:A文章编号:1008-973X(2003)01-0074-04Studyonelectrocatalyticdegradationofbiorefractoryaro
3、maticcompounds:EffectofstructureondegradationreactivityZHOUMing-hua,WUZu-cheng,WangDa-hui(InstituteofEnvironmentalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Thisstudyontheelectrocatalyticdegradationoffourtypicalaromaticcompounds,aniline,chlorobenzene,p-c
4、hlorophenolandp-nitrophenol,showedthatwithin3hthearomaticcompoundscouldbecompletelyremoved;andthattheCODremovalratecouldbemorethan40%.Duringdegradation,theelectrochemicaloxidationindex(EOI)wereinrangefrom16%to43%.Theremovalofaromaticcom-poundsandCODwerefoundtofollowwellan
5、apparentfirst-orderkineticreaction;andwereintheorderaniline>chlorobenzene>p-chlorophenol>p-nitrophenol.Theringsubstituentsinfluencedtheelectrocat-alyticreactivityofthearomaticcompoundssignificantlyinsequence:groupofNH2,ClandNO2.Thead-ditionofthehydroxylgrouponthebenzeneri
6、ngwouldleadtothedecreaseofelectrocatalyticreactivity.TherelationshipbetweenstructureandelectrocatalyticreactivitywasinterruptedbyHammettconstant.Themechanismofaromaticcompoundselectrocatalyticdegradationwasverifiedmainlybytheelectrophilicadditionreactionbetweenhydroxylrad
7、icalsandorganiccompounds.Keywords:aromaticcompounds;biorefractory;electrocatalysis;degradationreactivity;reactionmecha-nism芳香化合物广泛存在于化工、染料、农药和制药oxidationprocesses,AOPs),以其处理效率高、操等工业部门排放的废水中,具有排放量大、难生物降作简便易实现自动化、环境兼容性好等优点逐渐引[1,2]解、有毒性或“三致”作用等特点,常规的处理方法很起研究者的注意.国外研究者大多以一种芳香
8、[3~5][6,7]难获得满意的效果.近几年来,电催化高级氧化技术化合物如苯酚或氯酚类为模型污染物重在作为新发展起来的新型高级氧化技术(advanced开发性能良好的电极,较少探讨多种典型芳香