光助非均相芬顿体系中羟基自由基的荧光光谱法测定与影响因素研究

汪建宏 | -> | 2199| 2| 0.365433MB |荧光光谱法,香豆素,非均相催化,光-芬顿体系,羟基自由基

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摘要: 以TiO2PAl2O3 为载体制备了Fe2O3PTiO2PAl2O3 催化剂, 建立了三相流化床光助非均相芬顿反应体系. 选取香豆素为羟基自由基捕获剂, 采用荧光法检测光助非均相芬顿反应体系中产生的活性中间体, 发现在体系中有高活性的羟基自由基生成.实验讨论了溶液的pH 值、H2O2 投加量、催化剂投加量、光强对光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基生成量的影响. 结果表明, 以香豆素为羟基自由基捕获剂的实验方法可以较好地检测不同实验条件下光助非均相芬顿反应体系中产生的羟基自由基, 且该光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基的生成在30 min 内符合零级反应动力学. 溶液的pH 值、H2O2 投加量、催化剂投加量、光强均对反应体系中羟基自由基的生成存在一定的影响.
    近几年来, 研究者对光助非均相芬顿反应体系做了大量的实验研究, 证实该体系可以克服均相芬
顿反应过程中存在的局限性, 如pH 值应用范围窄、Fe2+ 易流失、易造成二次污染等问题, 具有广阔的应用前景[ 1, 2] . 有研究证据表明该反应体系中羟基自由基(#OH) 产生是降解有机污染物的关键[ 3,4] . 然而,已有的#OH测定体系均局限于Fe3+ PFe2+ 为催化剂,催化分解H2O2 构成的均相芬顿体系[ 5, 6] , 对于光助非均相芬顿反应体系中#OH的测定国内外相关报道较少[ 7] . #OH的反应活性高, 寿命短, 对其的测定存在着一定的难度. 目前测定#OH的方法主要有电子自旋共振法[ 8] 、高效液相色谱法[ 9] 、荧光光谱法[10]和化学发光法[ 11] . 其中对于荧光光谱法, 如若选择了适当的#OH捕获剂, 将是测定#OH的好方法, 该方法具有很高的灵敏度和高分辨率, 数据收集简单[ 12,13] . 已有研究者使用香豆素作为羟基自由基捕获剂对放射化学、生物化学及环境化学中生成的#OH进行检测[ 14~ 16] . 其测定原理如下:
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