光活化过硫酸钾体系下直接蓝15降解动力学及其降解机制

胡 倩，阳 海，李 鑫，陈聘婷，陈 镇，易 兵

(湖南工程学院 环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411104)

双偶氮染料直接蓝15(DB15)主要用于纤维素纤维的染色和印花，为适用范围较为广泛的一类蓝色染料。当前对DB15的研究报道主要集中在脱色率和毒性方面，利用深度氧化技术对其降解过程与机制的研究相对较少[22]。为此，本文选取DB15为目标化合物，利用紫外光(UV)和K2S2O8体系对目标偶氮染料DB15进行降解动力学和转化迁移机制探究。通过考察K2S2O8质量浓度、底物初始浓度和反应温度对其降解动力学的影响得出最佳降解条件。最后，通过对自由基鉴定以及结合降解中间产物和前线电子云密度计算得出DB15在UV/K2S2O8体系下的降解机制。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

直接蓝15(DB15)、过硫酸钾(K2S2O8)、无水硫酸钠(Na2SO4)，均为AR级；甲醇(EtOH)、乙酸乙酯(EA)和二氯甲烷(DCM)，均为GR级。

净水系统(默克密理博实验室设备有限公司，内置主波长172 nm的灯光以保持总有机碳的总含量 ≤13 μg/L)，EMX EPR/band电子顺磁共振仪(德国布鲁克分析仪器公司)，HPLC 2030高效液相色谱仪(日本岛津公司)，GCMS QP2010气质联用仪(日本岛津公司)。

1.2 实验方法

移取100 mL浓度为100 μmol/L的DB15标准溶液于双层夹空派克玻璃反应器中，汞灯光源与反应器距离15 cm处于平行位置。反应装置如图1所示。向光反应器中加入一定量的K2S2O8，开启磁力搅拌器保持反应液恒速搅拌。反应温度通过循环水装置连接双层夹空派克玻璃反应器来控制反应温度，误差在± 0.5 ℃。设置取样时间间隔用移液枪每次移取出2 mL反应溶液于等体积甲醇的离心管中，甲醇用于淬灭反应停止。……