多氯联苯(PCB-77,PCB-101)电化学还原行为及其影响因素研究

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多氯联苯(PCBs)是一种典型的持久性有机污染物(POPs),它具有难降解性和生物毒性大的特点,对生态环境和人类健康构成了很大的隐患和威胁。为了达到有效处理环境中PCBs的目的,首先需要寻找合适的方法和手段来检测PCBs。电化学还原法作为一种对环境友好的高效处理污染物技术,在对废水和土壤等媒介中的PCBs检测中体现出了特殊的优势,如设备造价低廉、检测时间短和能够应用与现场快速检测等。因此,研究PCBs的电化学还原行为是一项十分重要且非常有意义的工作。本文选取3,3’,4,4’-四氯联苯(PCB-77)和2,2’,4,5,5’-五氯联苯(PCB-101)作为PCBs的代表物和研究对象,以四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、高氯酸四丁基铵三种四烷基铵盐和1-甲基-3-丙基咪唑碘(MPII),1-甲基-3-己基咪唑碘(HMII)两种烷基咪唑碘盐离子液体作为支持电解质。利用循环伏安法研究了含有不同支持电解质的PCB-77和PCB-101在Pt、Ag、Cu三种金属电极和Ag50%/Cu50%、Ag72%/Cu28%、Ag85%/Cu15%三种铜银合金电极上的电化学还原行为,同时考察了环境温度、扫描速率、富集时间、氮气吹扫时间等试验参数对其电化学还原行为的影响。通过电化学阻抗谱研究了支持电解质和电极材料对两种多氯联苯电化学还原行为的影响。实验结果表明,对于PCB-77和PCB-101的电化学还原反应,选取离子液体烷基咪唑碘盐HMII和MPII作为支持电解质要优于常规的四烷基铵盐;同时普通金属电极Cu和Ag对PCB-77和PCB-101电化学还原催化性能要优于贵金属Pt。
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