三氯卡班的光降解行为研究

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三氯卡班(TCC)作为一种高效广谱抗菌剂广泛应用于医用消毒剂、洗衣粉、肥皂、漱口水、牙膏、洗发水等药品和个人护理用品中,起到杀菌、消毒、除臭的作用。近几年,随着工业水平的发展和全球人口的不断增长,TCC被大量使用,加之其化学性质稳定,在环境中较难降解,由此引发的环境问题受到人们的普遍关注。本文主要研究了三种不同条件(UV、模拟阳光和UV/S2O82-体系)对TCC光降解的影响。其中UV和模拟阳光条件下,主要目的是研究TCC的降解规律及其影响因素,为后续研究TCC在自然水体中的降解规律奠定基础。研究UV/S2O82-体系下TCC降解效果则主要是为了寻找一种高效、彻底的降解TCC的方法。具体研究内容和结果如下:(1)UV体系:考察了乙腈含量、初始pH值、TCC初始浓度、TiO2浓度、无机离子(HCO3-、NO3-、SO42-)及腐殖酸和腐植酸钠对TCC光降解的影响。结果表明。UV对TCC的降解效果十分明显,10min内降解率可达100%,并且降解反应遵循一级反应动力学;降解速率随TCC初始浓度的升高而降低;碱性条件下更有利于TCC的降解;TiO2的存在不利于TCC的降解;加入NO3-、HCO3-和SO42-均会不同程度的抑制TCC的光降解。此外,我们利用GC-MS对TCC在UV下的光降解产物进行鉴定,降解主产物有:3,4-二氯苯胺,对氯苯胺,1-氯-4-异氰酸基苯和对氯硝基苯四种。此外,分别向TCC溶液中加入自由基捕获剂异丙醇和苯醌,结果表明在TCC的降解中发挥主要作用的是O2·。(2)模拟阳光体系:该体系以氙灯作为光源,主要考察了溶液初始pH值、无机离子(HCO3-、NO3-和Cl-)、腐殖酸和腐植酸钠、无机氧化剂(Na2S2O8和H2O2)对TCC光降解的影响。(3)UV/S2O82-体系:过硫酸盐高级氧化技术以其对难生化有机物具有良好的降解效果,无二次污染等特点受到人们广泛关注。与单独UV体系相比,UV/S2O82-体系对TCC降解效果更明显。UV/S2O82-体系中,TCC光降解符合表观一级反应动力学;TCC降解速率S2O82-浓度的升高而升高。弱酸性环境下更有利于TCC降解;HCO3-的存在对TCC降解没有影响,而H2PO4-的存在则促进了TCC的降解。Cl-底浓度下促进TCC的降解,高浓度则抑制其降解。与单独UV降解TCC的影响效果相似,HA的存在抑制了TCC的降解。
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