六氯苯的電化學(xué)降解及機(jī)理研究.pdf

1、上個世紀(jì)，六氯苯（Hexachlorobenzene,HCB）曾被廣泛作為殺真菌劑使用，但是HCB穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、難生物降解性和高毒性，一旦進(jìn)入環(huán)境就會產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響。環(huán)境中的HCB隨著降水過程、大氣沉降、地表徑流等作用在土壤中沉積，污染土壤。
　　本文以模擬污染土壤淋洗液中HCB的電化學(xué)降解機(jī)理為研究重點(diǎn)，探討了表面活性劑對土壤中HCB的增溶作用和強(qiáng)化解吸作用，以自制的鈦釕(RuO2/Ti)電極作陽極，不銹鋼板作陰極，對淋洗液中

2、的HCB進(jìn)行電化學(xué)處理。系統(tǒng)研究了模擬污染土壤淋洗液中HCB初始濃度、溶液初始pH值、外加電壓、電解時間、電解質(zhì)（Na2SO4）濃度、極板間距等因素對HCB降解效果的影響，并對HCB電化學(xué)降解反應(yīng)動力學(xué)進(jìn)行了討論。為研究HCB在電化學(xué)體系中的降解是陽極氧化還是陰極還原，采用自行研制的有隔膜電解裝置，通過分析陰、陽極室HCB濃度及其降解中間產(chǎn)物，探討了HCB的降解機(jī)理及降解路徑。本文的主要結(jié)論有：
　　（1）增溶及強(qiáng)化解吸實驗表明：

3、三種表面活性劑TX-100、CTAB和SDS對HCB均有增溶作用。但當(dāng)表面活性劑濃度小于臨界膠束濃度（CMC）時，幾乎全部被土壤吸附成吸附態(tài)，對HCB的解吸效果很差。實驗研究的三種表面活性劑對土壤中HCB解吸效果的強(qiáng)化作用為：TX-100>CTAB>SDS，即非離子表面活性劑TX-100比離子型表面活性劑更適合用于污染土壤中HCB的強(qiáng)化解吸。
　　（2）用RuO2/Ti-鋼板電極處理模擬污染土壤淋洗液中的HCB，可以在較溫和的條件

4、下達(dá)到較好的去除率。在淋洗液HCB初始濃度為300μg/L、外加電壓為6V、溶液初始pH值為3、電解質(zhì)濃度1％、極板間距2cm、電化學(xué)處理3小時條件下，HCB的去除率為60.3%。動力學(xué)擬合結(jié)果表明，HCB的電化學(xué)降解遵循一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律,反應(yīng)速率由反應(yīng)物濃度控制。
　?。?）采用自制有隔膜電解裝置處理HCB模擬廢水，證實電化學(xué)處理過程中HCB的降解主要是陰極還原脫氯，且陰極材料對HCB的脫氯效果影響顯著。鋅網(wǎng)為陰極的電化學(xué)體系

5、中，HCB經(jīng)3h降解去除率可達(dá)53.2%效果最好；不銹鋼板為陰極的電化學(xué)體系中，降解處理3小時HCB去除率為43.4%。本論文所研究的幾種陰極材料，對HCB的去除率由高到低依次為：鋅網(wǎng)、鋼板、石墨、RuO2/Ti。
　　（4）HCB降解中間產(chǎn)物氣相色譜分析表明：陰極材料不僅影響HCB的去除率而且還顯著影響HCB的脫氯程度。電解過程中產(chǎn)生的原子態(tài)的氫具有較高的還原性，吸附在陰極表面和氯苯發(fā)生反應(yīng)。HCB的降解路徑為氯原子逐個被取代，