水中有機(jī)氯類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的Pd-Fe催化還原研究.pdf

1、通過研究水體中有機(jī)氯類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物在金屬催化還原體系中的還原脫氯反應(yīng)，考察了鐵屑鍍鈀(Pd/Fe)雙金屬催化還原技術(shù)在處理水體中大分子量復(fù)雜結(jié)構(gòu)的難降解氯代有機(jī)污染物的應(yīng)用，著重研究了水體中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、六六六和氯丹三種有機(jī)氯類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物在Pd/Fe催化還原體系中的還原脫氯行為。 本文以金屬機(jī)械加工廠的刨花狀鐵屑廢料為零價(jià)鐵的來源，利用化學(xué)鍍的方法制備了性能優(yōu)良的Pd/Fe雙金屬還原劑，通過X射

2、線衍射(XRD)等分析檢測(cè)手段對(duì)其進(jìn)行了表征，隨后對(duì)比研究了Cu/Fe、Ag/Fe、Pd/Fe等多種金屬還原體系對(duì)氯代有機(jī)物包括鹵代甲烷系列以及2,4-D、六六六和氯丹三種有機(jī)氯環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的還原脫鹵反應(yīng)性能，考察Pd/Fe催化還原體系相對(duì)于其它金屬還原體系的還原脫氯反應(yīng)性能優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pd/Fe雙金屬催化體系對(duì)高濃度高鹵代甲烷系列污染物并沒有表現(xiàn)出優(yōu)于Cu/Fe還原體系的還原脫鹵性能。但是對(duì)于大分子量復(fù)雜結(jié)構(gòu)的氯代農(nóng)藥類污

3、染物比如所研究的三種目標(biāo)污染物，均有明顯的還原脫氯作用，2,4-D反應(yīng)30min即可達(dá)到完全還原脫氯，六六六10min就可以達(dá)到最大脫氯量，而氯丹一般在反應(yīng)十幾個(gè)小時(shí)后也能達(dá)到最大脫氯量。三種污染物在Cu/Fe、Fe等還原體系中幾乎不發(fā)生還原脫氯反應(yīng)，說明Pd/Fe催化還原體系在氯代有機(jī)物還原脫氯反應(yīng)過程中表現(xiàn)出了其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)。 探討了固液比、污染物初始濃度、初始pH值以及鍍鈀率等因素對(duì)Pd/Fe體系中2,4-D還原脫氯反

4、應(yīng)速率及脫氯效果的影響，發(fā)現(xiàn)脫氯反應(yīng)速率是隨著初始濃度的升高而降低的，反應(yīng)溶液pH在4～6之間最有利于還原脫氯發(fā)應(yīng)的進(jìn)行，Pd/Fe體系具有良好的耐pH沖擊的能力，適應(yīng)pH范圍為2～8。通過GC/MS定性定量分析了三種目標(biāo)污染物在Pd/Fe體系中發(fā)生還原脫氯反應(yīng)過程中的反應(yīng)物及最終產(chǎn)物，并根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物推測(cè)分析了這三種有機(jī)污染物在催化還原反應(yīng)體系中可能的反應(yīng)途徑：2,4-D主要通過逐級(jí)氫解最終生成徹底脫氯產(chǎn)物苯氧乙酸；而六六六則可能通過逐