富里酸协同亚硝酸根对磺胺嘧啶光解研究开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:1259字

1. 研究目的与意义

1.目的:(1)了解高级氧化的相关原理、硝酸根/亚硝酸根作为光敏剂在自然水体净化过程中及光反应在污染物治理中的作用、天然有机物在光反应中的活性及磺胺嘧啶的降解情况。(2)研究探索天然有机物协同硝酸根/亚硝酸根对磺胺嘧啶光解降解(3)掌握动力学降解数据对比进行分析探索研究。

2.意义:磺胺类抗生素广泛应用于畜牧业、水产养殖业和人类疾病的治疗中。但近年来,该物质在环境中被不断检出,并通过饮用水和食物等方式进入食物链,给人类健康带来极大的安全隐患。由于磺胺嘧啶化学性质比较稳定,能够在环境中较长时间的存在和停留,目前常用的去除磺胺嘧啶的方法主要集中在高级氧化方法。本实验将通过动力学降解数据研究比较天然有机物NOM与硝酸根/亚硝酸根单独存在与同时存在情况下的协同与拮抗性、NOM浓度与硝酸根/亚硝酸根浓度对磺胺嘧啶光解的影响,进而降解磺胺嘧啶。

2. 国内外研究现状分析

Dong-hyo Kim等人研究论证了在亚硝酸盐(NO2)或硝酸(NO3) 光解产生的活性氧物种(如羟基自由基(OH))会将亚砷酸(As(III)) 氧化为砷酸(As(V))。

王枫亮等研究了不同浓度的硝酸根溶液对甲芬那酸光解降解,得出硝酸根敏化光降解甲芬那酸过程中有亚硝酸根的产生,并且碱性溶液有利于光降解。宋阳等选择具有电子转移体功能的模型天然有机物及天然有机单体,在过去研究基础上,深入研究了水中天然有机物强化KMnO4氧化降解典型污染物(例如:酚类和胺类)的影响机制及天然有机物的转化过程。龚荔研究发现自然条件下,苯酚的光降解反应缓慢。加入硝酸根后,苯酚的光降解作用不明显。加入亚硝酸根反应,苯酚的降解速率要高于加入硝酸根的反应,反应过程均符合准一级动力学规律,苯酚在亚硝酸根和硝酸根存在下的反应速率常数分别为0.0136 min-1 和0.0006 min-1,且增大亚硝酸根浓度促进了苯酚的光降解率。

3. 研究的基本内容与计划

1. 研究内容:通过动力学降解数据比较天然有机物NOM与硝酸根/亚硝酸根单独存在与同时存在情况下的协同与拮抗性;研究NOM浓度与硝酸根/亚硝酸根浓度对磺胺嘧啶光解的影响;研究溶液pH对磺胺嘧啶光解的影响,缓冲与非缓冲;活性自由基定性定量分析(羟基自由基、超氧自由基、单线态氧);太阳光实验;反应机理分析及产物分析。

2.计划:阅读文献对实验涉及参数的范围进行确定。写明具体实验操作流程,希望测试的数据以及希望得到的结果预测。实验数据采集过程,在不同的预设时间对溶液进行取样。结果分析部分,掌握动力学数据的相关拟合和分析。

4. 研究创新点

为了研究天然有机物NOM协同硝酸根/亚硝酸根对磺胺嘧啶的光降解,并研究NOM浓度与硝酸根/亚硝酸根浓度和溶液pH对磺胺嘧啶光解的影响。本实验通过动力学降解数据比较天然有机物NOM与硝酸根/亚硝酸根单独存在与同时存在情况下的协同与拮抗性、活性自由基(羟基自由基、超氧自由基、单线态氧)定性定量分析、太阳光实验、反应机理分析及产物分析来进行研究。

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