目录
摘 要 II
关键词 II
ABSTRACT III
KEY WORDS III
引 言 1
1 材料与方法 3
1．1 实验材料 3
1．2 实验方法 3
1．3 检测方法 4
2 结果与讨论 4
2．1 催化剂表征 4
2．2 纳米二氧化钼活化过一硫酸盐体系中菲的降解 5
2．3 纳米二氧化钼活化过一硫酸盐体系中，菲降解影响因素的探究 6
2．3．1 反应温度的影响 6
2．3．2 反应体系pH的影响 7
2．3．3 催化剂纳米二氧化钼投加量的影响 9
2．3．4 氧化剂过一硫酸盐投加量的影响 10
2．3．5 不同阴离子的影响 11
2．4 淬灭反应自由基探究 12
2．5 催化剂重复性与稳定性探究 13
3 小结 15
致谢 15
参考文献 16
纳米二氧化钼活化过一硫酸盐降解菲
摘 要
环境中对多环芳烃类持久性有机污染物的处理方法中，活化过硫酸盐 (persulfate，PS) 氧化法的应用较为广泛，选择适当的催化剂以提高有机污染物降解效率是其中的关键技术。本文采用扫描电子显微镜(SEM)对催化剂纳米二氧化钼(Nano MoO2)进行了表征，探讨了纳米二氧化钼催化活化过一硫酸盐（PMS）对菲降解效果的影响，研究结果表明，温度升高，初始反应环境为酸性，PMS的浓度升高以及Nano MoO2投加量增加，都可以提高菲的降解率，溶液中阴离子Cl—和HCO3—对菲的降解有一定的抑制作用，而NO3—有一定的促进作用，且菲的降解反应符合假一级动力学。当反应环境温度为25oC，初始pH=5，PMS的浓度为4mmol/L、Nano MoO2的浓度为1.0g/L时，反应140min后，菲的降解率达到93.5%。通过乙醇(EtOH)和叔丁醇(TBA)的自由基淬灭实验，证明反应体系Nano MoO2/PMS中活化产生了SO4—和OH，其中SO4—对菲的降解起到了主要作 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072$ 
用。Nano MoO2/PMS体系对菲的降解具有显著效果，Nano MoO2重复使用二次仍可保持一定的重复性和稳定性。
引言
有机污染物环境污染问题一直是社会各界关注的焦点，各类有机污染物来自于工业生产加工时废水、废气、废渣的不当排放、农业生产中化肥农药的过量使用等，它们导致大气、土壤和水体遭受不同程度的污染。[1]多环芳烃是环境危害较大的持久性有机污染物(POPs)，很容易在空气、水体、土壤和动植物体内检出，且检出率较高。持久性有机污染物可以通过各种环境介质（水、土、气以及食物链等）对人体与环境造成影响，由于其具有长距离迁移的能力以及在环境中存在的长期性，成为目前很难降解的有机污染物，长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性是这种污染物的四种特性，对人类健康和环境具有极大不利影响。[2]
目前，环境中对持久性有机污染物的处理方法有菌株降解方法，[3]光催化法，[4]高级氧化技术（AOPs）等。[5]然而，菌株降解方法需要对菌株进行严格筛选，并且多数反应在温度较高的环境下进行，需要耗费较长时间和能量。光催化法对污染物的降解率并不高，其中催化剂的种类较少，还需继续探究。高级氧化技术的应用相对较多，主要有光化学法、光催化氧化法、臭氧化法、芬顿(Fenton)法等。[6]其中，基于硫酸根自由基(sulfate radical，SO4−•)氧化原理的活化过硫酸盐 (persulfate，PS) 氧化法因其经济、高效、环境友好、安全稳定等优点，在降解有机污染物方面得到了越来越广泛的研究和应用。
过硫酸盐可以被活化产生具有强氧化性的SO4−•(E0=2.5~3.1V)，且它的半衰期 (40μs) 远长于•OH (<1μs)。[7]•OH存在无选择性、寿命短和易受水中本底物质干扰等问题。硫酸根自由基(SO4−•)在用于处理难降解的有机废水上有较高的应用前景，与•OH相比，SO4−•已被证明能更有效稳定的氧化不饱和芳香烃化合物，硫酸根自由基(SO4−•)对CX键的选择能力强，对有机污染物的降解能力远高于•OH。[8]另外，SO4−•还能避免一些常见的•OH淬灭剂和水中本底物质对有机污染物氧化降解的负面影响。[9]过硫酸盐活化方式有碳材料活化、热活化等，过渡金属离子活化法因节能经济、微量高效及操作简便而具有优越性。[10]在过渡金属离子活化过硫酸盐时，活化机理如下:
Mn+ + S2O82− → M(n+1)+ + SO4−• + SO42− （1）
Mn+ + HSO5− → M(n+1)+ + SO4−• + OH− （2）
过硫酸盐包括过二硫酸盐（PS, S2O82−）和过一硫酸盐（PMS, HSO5−），由于过一硫酸盐（PMS）的分子结构不对称，可以被多种过渡金属活化。PMS作为氧化剂具有很高的稳定性，其固体形态相对于液体的H2O2挥发性较低，易于运输和储存，适用于长期降解水中有机污染物的实验。在中性条件下PMS可以被过渡金属元素(Fe2+，Mn2+，Co2+等)活化产生SO4−•，SO4−•理论上可以氧化绝大部分的有机物，如染料、苯类等。 [11]
过渡金属活化自由基的高级氧化技术正引起人们广泛关注。陈丽玮等[12]通过实验研究出Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐体系可以降解氯愈创木酚，在Fe(II)与PMS的摩尔比达到1∶1，投加量均为100μmolL 1，反应在pH值为3. 0，温度为40oC时进行，污染物去除率达到74.0%。Li等[13]用硫化钴空心纳米球对PMS高效活化，可快速降解环丙沙星。但是高晶度MnFe LDH催化剂参与反应时，污染物的降解率没有达到90%以上，降解效果不理想，而钴离子具有毒性，因此需要寻找催化效果更好、对环境更加友好的催化剂。

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