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文件名称:真空紫外降解甲醇同时生成过氧化氢的研究.pdf
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更新时间:2025-06-03
总字数:约12.83万字
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摘要

VacuumUltraviolet,VUV

真空紫外()光降解技术因其操作简便、成本低廉、

环境友好等优点,在降解污染物应用方面备受关注。在VUV光解过程中会产

生过氧化氢(HO)。HO作为重要的活性氧组分,既是羟基自由基的前体物,

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又是自由基链式反应的产物,其生成量可一定程度上间接指示VUV高级氧化

的效能。甲醇分子结构简单,具有吸光度低,亲水性强等特点,且甲醇废液来

源广泛,是理想的光反应研究物质。本课题拟通过系统地探究真空紫外光照过

HOpH

程中影响22生成浓度的操作和水质因素,理解光源、溶解氧、、有机物、

光程等因素对HO生成和有机物去除的影响,为VUV光解技术的优化应用提

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供理论依据。

本文分别对比了VUV灯和UV灯照射超纯水和甲醇溶液时HO的生成。

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结果表明,可光解水分子的185nm波段光才能产生HO。通过光解不同甲醇

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含量下HO的生成规律发现HO的生成浓度与甲醇浓度成正相关。这说明甲

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醇与羟基自由基(?OH)的反应促进HO的生成。在不同溶解氧条件下VUV

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光解甲醇时,HO的最大生成浓度和总有机碳(TotalOrganicCarbon,TOC)

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的去除率均随着溶解氧含量的降低而降低,这表明氧气参与了HO的生成,且

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促进TOC的降解。综合185nm波段光在水中的穿透情况,本课题还探究了光

程对HO生成和TOC降解的影响,结果证明光解体系内近光源活性水层区与

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远光源HO光解区的存在,表明反应器尺寸的缩小可以提高HO的生成量和

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TOC的降解效率。

本课题利用无机阴离子淬灭剂对光解过程中HO生成机理进行探究。自

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由基淬灭实验结果表明,活性基团中?OH和氢自由基(H?)均对HO的生成

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有促进作用。其反应途径为:?OH与甲醇反应,并在氧气参与下生成次生四氧

HOHOHOHO

化物,最后裂解生成;?还原,生成?,进而直接生成。这

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意味着,甲醇作为常见的?OH淬灭剂会生成HO,而HO光解会再次转化为

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OHHOOH

?。甲醇增加对22生成具有促进作用,这表明?作用可能由于笼效应