Pd/Ti电极上2,4,6-三氯酚还原脱氯:条件优化及降解途径

魏学锋,孙治荣(1.北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124；2.河南科技大学,河南 洛阳 471023)

Pd/Ti电极上2,4,6-三氯酚还原脱氯:条件优化及降解途径

魏学锋1,2,孙治荣1*(1.北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124；2.河南科技大学,河南 洛阳 471023)

利用电沉积法制备了 Pd/Ti电极,用于 2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的电还原脱氯.采用单因素实验和响应面分析法, 探讨了 2,4,6-TCP脱氯试验条件; 根据实验结果, 拟合出了脱氯中各步骤的反应速率常数. 结果表明,2,4,6-TCP初始浓度为80mg/L时,优化的脱氯参数为电流为5mA,支持电解质Na2SO4浓度为0.05mol/L,阴极电解液初始pH值为2.40.在优化条件下, 2,4,6-TCP在80min内完全脱氯; 2,4,6-TCP的还原脱氯符合准一级反应动力学,主要脱氯途径为2,4,6-TCP→2,6-DCP→2-CP→苯酚.

Pd/Ti电极；2,4,6-三氯酚；电催化；还原脱氯；动力学

氯酚类化合物(CPs)作为杀虫剂、造纸、医药、化工、防腐剂等行业的中间体,在工业中广泛应用.由于毒性大、难降解、化学稳定性和热稳定性高,给自然环境造成一定危害,中国环境监测总站和美国国家环保署都将 CPs列为优先控制污染物[1-2].随着氯原子数增大,CPs亲脂性越大,被生物体摄取的可能性增大,毒性越大.2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)由于其难降解特性,一旦进入水体会对水生生物产生持久性毒性效应,是6种三氯酚异构体中需优先控制的污染物[3].

CPs中氯原子强烈吸引电子云使苯环上电子云密度降低,难以从苯环上获取电子而发生氧化反应,相反电子云密度较低的苯环易受到还原剂的攻击,发生亲核取代,比较适合于还原脱氯.化学还原法用于氯代有机物……