【对硝基酚类有机污染物催化降解研究现状文献综述6500字】

对硝基酚类有机污染物催化降解研究现状文献综述对硝基酚类有机污染物催化降解研究现状文献综述 11.1硝基酚类化合物的概况 11.2对硝基酚类污染物的流经途径，扩散范围和对环境的影响 21.3治理对硝基酚类污染物的研究现状 31.4对硝基酚催化降解机理 51.1硝基酚类化合物的概况被NO₂取代得到的化合物，是印染、农药、医药等工厂废水中常见的污染物质。可分为一硝基酚，二硝基酚，三硝基酚三大类[12,一硝基酚是最简单的硝基酚同质异构体在众多硝基酚类化合物中，4-硝基苯酚(对硝基在水溶液中呈酸性。同其他硝基酚类化合物一样，4-NP也具有一定毒性作用。它可通过皮肤或消化道吸收，破坏或抑制DNA的合成，并对血液、中枢神经、肝脏等产生不良影响[13。因此，从绿色环保的可持续发展角度来说，处理水体中如4-NP这样的硝基酚类化合物有利于维护生态安全，保护人类的依赖的生态1.2对硝基酚类污染物的流经途径，扩散范围和对环境的影响范围广，因此对生态环境系统存在很大的潜在污染风险[14。对硝基酚还作为染料、炸药、皮革、有机磷农药、硝基芳香族除草剂降解的中间体15,不但如此，气态的苯和一氧化氮在光照的条件下，通过光化学反应Fig.1.1Structureofp-nitrophenol1.3治理对硝基酚类污染物的研究现状多应用。由于4-NP是人工合成物质，因此许多微生物不具备相应的处理该类物RL-JY1,基因序列对比表明该种菌株为恶臭假单胞菌(Pseudomonas),在温度在有氧条件下，恶臭假单胞菌2NP8菌株(Pseudomonas2NP8)可转化4-NP为亚为时发现，4-NP在降解工程中会发生羟基化，形成相应的亚硝酸以及对二羟基苯，最终可生成1,2,4-苯三酚；此外，Ghosh等人[271发现红球菌株RKJ300 降解法虽然具有廉价环保等优点，但降解法对于高效去除4-NP受许多条件限制I²8,如处理条件需要相对温和，处理废水浓度不能过高等；同时，生物降解4-NP的机理尚未完全明确，且部分菌种并不能完全降解4-NP,导致降解效率大孔树脂，硝基苯酚的去除率可高达99.7%;对于甲苯硝化废水32],可采用由于物理吸附法等方法并不能彻底将4-NP等有机污染物完全去除，吸附的是完全去除硝基酚类污染物的最佳方法。高温热解是指有机物被加热到一定程度，使其发生分解反应，从而降低其毒性，但该过程需要消耗巨大的能量33。高级氧化和还原法作为最常见的手段广泛应用于硝基酚类有机物的处理体系中 1.4对硝基酚催化降解机理4-NP通过NaBH₄还原的机理比氢气还原复杂，目前普遍认为在反应过程中会大致产生两种中间产物一一对亚硝基苯酚和对羟基苯胺，主要反应过程为：4-NP最先开始会吸附在催化剂表面，与表面已产生的活性氢物种反应生成对亚硝基苯酚，对亚硝基苯酚不稳定，会立即进行下一步同样，对羟基苯胺也不稳定，会迅速在催化剂的作用下还原，形成最终产物对氨基苯酚。由于该反应中所有的反应物在反应前都需要吸附在催化剂表面，因mechanism),目前也几乎已成为4-NP还原机理的一个标准模型，其简要机理如一般认为活性氢物种的产生来自于BH4-与催化剂表面的活性电子反应，然比氢气加氢还原过程的机理更复杂，其相应的具体过程也有不同的看法。如Au+3H₂O+BH₄+H→Au-2[H]现，pH值越高，4-NP的反应速率越慢，这可能是由于材料的等电点偏低，在静不同阴离子也对反应会造成反应速率的不同，其中含CO₃²-的反应速率最慢，造 H₂O₂,大大提高了4-NP的处理效率；Chu等人[481研究了复合电极材料Ti/SnO₂-Sb205-IrO₂4-NP的去除影响，结果表明，采用电-FentoFe²+投加量只需0.2mmol/L,远低于常规Fent的产生效率，双电极系统下TOC的去除效率高达75%,有机氮的去除效率为58%,远远高于传统Fenton反应的降解效率。此外，溶液中也不能有过高的Fe²+等离子，否则会加快反应(式1.12)的发生，因此需要控制Fenton反应在较为Fig.1.2Themechanismofholeandelectron异质结是光催化氧化的关键。一般的异质结有p-n结，I型结、Ⅱ型结、Z型异质参考文献polycyclicaromatichydrocarbonsinHongKongair[J].CHEMOSPHERE-OXFORD-,2009.[4]徐瑞兰.催化法降解水中对硝基酚的研究进展[J].广东化工，2019,2000(S1):164-170.[10]BanatFA,Al-BashirB,Al-AshehS,etal.Adsorptionofphenolbybentonite[J].EnvironmentalPollution,2000,107(3):391-398.[11]BhatnagarA,VilarV,BotelhoC,etal.Areviadsorbentfortheremovaloftoxicpollutantsfromwaterandwastewater[J].EnvironmentalTechnology,2011,32(3):231-249.[12]张建昆.活性炭负载纳米零价铁-微氧生物组合技术降解硝基酚类污染物的[13]PingY,XuAD,XiaJ,etal.FacilesynthesisofhighlycatalCo-Pd-Pcompositeforreductionofthep-Nitrophenol[J].Applied[14]KitagawaW,KimuraN,KamagataY.ANovelp-NitrophenolDegradationGeneClusterfromaGramSAO101[J].JournalofBacteriology,2004,186(15):4894-4902.[15]ZhengY,LiuD,HuiX,etal.Biodegradationofp-PseudomonasaeruginosaHS-D38andanalysisofmetaboliteswithHPLC-ESI/MS[J].InternationalBiodeterioration&Biodegradation,2009,63(8):[17]WanN,GuJD,YanY.Degradationofp-nitrophenolbyAchromobacterxylosoxidansNsisolatedfromwetlandBiodeterioration&Biodegradation,2007.[18]QiuX,ZhongQ,MeiL,etal.Biodegradationofp-nitrophenolbymethparathion-degradingOchrobactrumBiodeterioration&Biodegradation,2007,59(4):297-301.[20]MatusC,CamE,VillarroelM,etal.Studyoftheremovalof4-nitrophenolfromaqueousmediabyadsorptionondifferentmaterialsChileanChemicalSociety,2[23]PakalaSB,GorlaP,PinjariAB,etaan