腐植酸對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的影響機(jī)理探究.pdf

1、腐植酸在天然水體中廣泛存在,而且腐植酸對(duì)水處理過(guò)程有重要影響。本論文詳細(xì)調(diào)查了pH=5.0~9.0范圍內(nèi)腐植酸對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的影響并對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行探究。
　　在弱酸性和中性條件下,腐植酸的存在會(huì)促進(jìn)高錳酸鉀對(duì)酚類(lèi)化合物的去除,而且促進(jìn)程度隨著pH的降低而增加。通過(guò)反應(yīng)過(guò)程的紫外-可見(jiàn)圖分析發(fā)現(xiàn),腐植酸的存在促進(jìn)了原位二氧化錳的生成。
　　用硫代硫酸鈉和高錳酸鉀反應(yīng)異位制備二氧化錳,考察該二氧化錳氧化苯酚的動(dòng)力學(xué)發(fā)

2、現(xiàn),二氧化錳的氧化能力受pH變化影響顯著。在低pH值下,二氧化錳的氧化能力非常強(qiáng),當(dāng)pH=5.0時(shí),二氧化錳的氧化能力甚至超過(guò)高錳酸鉀的氧化能力。當(dāng)二氧化錳與高錳酸鉀共存氧化苯酚時(shí),并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)二氧化錳的催化作用。
　　將腐植酸用臭氧預(yù)氧化之后考察pH=5.0-6.0條件下其對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的影響,發(fā)現(xiàn)預(yù)氧化之后的腐植酸的對(duì)酚類(lèi)化合物氧化的促進(jìn)能力變?nèi)酢?shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),對(duì)于不能被預(yù)制備二氧化錳氧化的目標(biāo)污染物,腐植酸對(duì)其氧化沒(méi)有

3、促進(jìn)作用。pH=5.0條件下,腐植酸對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物速率的提高程度與二氧化錳氧化酚類(lèi)化合物的速率之間有良好的線性關(guān)系。
　　通過(guò)對(duì)比腐植酸和硫代硫酸鈉對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的動(dòng)力學(xué)影響和紫外-可見(jiàn)譜圖中得出結(jié)論,腐植酸一方面可以使新生態(tài)的二氧化錳逐漸生成,另一方面可以穩(wěn)定二氧化錳的存在,使二氧化錳不至于很快失去新生態(tài)的活性。在硫代硫酸鈉分次投加模式下考察高錳酸鉀降解苯酚時(shí),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)的磁力攪拌導(dǎo)致產(chǎn)生二氧化錳沉淀,而

4、二氧化錳沉淀對(duì)后來(lái)新產(chǎn)生的二氧化錳的性質(zhì)有較大影響。本論文還觀察到,在pH=5.0條件下,腐植酸對(duì)氯酚氧化的影響還與酚類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)系,氯取代基在鄰位的氯酚最容易被氧化,在間位時(shí)氯酚最不容易被氧化。
　　根據(jù)提出的酸性條件下腐植酸對(duì)高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的影響機(jī)理,文章中提出了腐植酸存在下高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物的模型,該模型能夠很好的模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),另外,將模型中得到的新生態(tài)二氧化錳對(duì)酚類(lèi)化合物的氧化速率與異位制備的二氧化錳對(duì)酚

5、類(lèi)化合物的氧化速率比較顯示,新生態(tài)二氧化錳的氧化活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于預(yù)制備的二氧化錳的氧化活性。有/無(wú)磷酸鹽存在條件下制備的二氧化錳的不同氧化能力表明磷酸鹽的存在極大的影響了生成的二氧化錳的性質(zhì)。
　　在pH=8.0-9.0條件下,腐植酸的存在會(huì)抑制高錳酸鉀氧化酚類(lèi)化合物,這種現(xiàn)象主要有兩方面原因:一是在堿性條件下原位生成的二氧化錳對(duì)酚類(lèi)化合物去除能力弱,二是腐植酸與目標(biāo)污染物競(jìng)爭(zhēng)氧化劑,導(dǎo)致能夠起到有效作用的氧化劑的數(shù)量減少。但是隨著腐