半胱氨酸促进Fenton反应降解有机污染物研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjqwml
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Fenton氧化技术,相较于高级氧化技术AOPs中的其他技术,其具有试剂廉价易得、反应速率快、降解效率高、操作简单等优势而受到水处理学者们的青睐。可是受限于铁离子的溶解度,Fenton反应的适宜pH相对较窄(pH=2.8-3.2),而且在Fenton反应中Fe3+还原为Fe2+这步反应速率很慢,这些因素很大程度上制约了Fenton氧化技术的实际工业化。近些年来,学者们发现向Fenton体系中加入氢醌类物质能够有效地提高铁循环效率,进而促进更多的H2O2分解生成羟基自由基HO·,提高了体系的氧化效率。但是由于这些氢醌类物质大都含有芳香结构,导致其在反应过程中很容易被HO·氧化失去其助催化的能力。本论文中,作者发现自然界中存在着这样一类物质:半胱氨酸与胱氨酸,这两种物质在一定条件下可以相互转化,而且其中的半胱氨酸结构中含有还原性巯基-SH,有潜在的Fenton反应助催化能力。  本论文首次将半胱氨酸引入Fenton体系,提出新的Fe3+/Cys/H2O2体系,通过紫外-可见光分光光度计检测发现其在降解RhB时表观速率常数是普通Fenton体系的近75倍,同时将该体系与氢醌类物质水杨酸加速的Fe3+/SA/H2O2体系分别在降解效果、是否受周围气体氛围影响、循环降解能力、H2O2利用率和总有机碳TOC变化情况五个方面进行了对比实验,发现加入半胱氨酸的Fe3+/Cys/H2O2体系效果明显更优。  通过电喷雾质谱、高效液相色谱-质谱联用、电子顺磁共振等技术手段对Fe3+/Cys/H2O2体系的助催化剂里进行了探究,发现将半胱氨酸加入Fenton体系会将体系中的Fe3+还原为Fe2+,提高了反应的铁循环效率从而使得更多的H2O2分解为HO·,最终增强体系氧化有机污染物的能力,和氢醌类Fenton反应促进剂类似,在这个过程中存在着两个循环:三价铁与二价铁的循环以及半胱氨酸和胱氨酸的循环。还进行了巯基类化合物的拓展研究,发现这些含有巯基的化合物都能通过促进Fenton反应中的铁循环来提高整体的氧化效率,而且将这类物质引入Fenton体系可以明显拓宽体系的有效pH使用范围(在pH=6时依然有很好的氧化活性),同时由于这些物质都是短链的脂肪族结构,其在Fenton反应中有良好的稳定性,相较于氢醌类物质加速的Fenton体系,这些巯基类化合物促进的Fenton体系有更好水处理的应用前景。
其他文献
本研究采用响应面法对液体深层培养的正红菇(Russula vinosa)菌丝体产胞内凝集素的培养条件进行了优化,确定了产凝集素的最适条件:淀粉3.04%,酵母粉0.3%,KH2PO40.2%, MgSO40.1%,装液量73 mL,转速250 r/min,初始pH 5,发酵时间5 d。在此条件下,菌丝体产胞内凝集素的总活力可达72127.3,与初始培养条件下的凝集素总活力25044.2相比提高了1
石墨是我国丰富的无机矿物,具有优异的润滑性能。通过对石墨进行进一步加工而制备出的纳米石墨,是一种高附加值的新型纳米材料。它具有优异的抗磨损、耐高压、自润滑、吸收电磁
本论文主要研究了微量铜离子存在下,甲基丙烯酸甲酯(MMA)在酪蛋白(casein)溶液中的聚合反应。首先,系统地考察了铜离子浓度、MMA/Casein重量比、反应时间、反应温度对聚合乳液
  设计、合成了苯胺四聚体与聚乙二醇(PEO)的rod-coil-rod三嵌段共聚物,研究了该嵌段共聚物在水溶液中的自组装行为和在有机溶液中的酸致变色行为。通过一种新颖的合成方法
  伴随着新型探测技术、武器攻击、防卫技术的发展,隐身技术作为提高国防生存、防卫和攻击能力的一种重要手段,在现代化国防技术中倍加重要.吸波材料是隐身技术中不可缺少
会议
碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是重要的血管生成因子之一,与肿瘤的发生发展密切相关。在本实验室已克隆bFGF基因基础上,本研究构建了带有6个His标签的bFGF原核表达质粒pET28a
学位
化学工业已成为现代社会经济发展的重要基础之一,但其原料主要来源于石油、煤炭等传统化石资源,具有明显资源依赖性。另外,化石资源本身的不可生物降解特性使得由它们而来的众多
  基因导入系统是基因治疗的核心技术,缺乏安全而高效的基因载体是目前制约基因治疗实施的主要瓶颈。天然多糖具有无毒、极好的生物相溶、生物可降解、可再生等特性,非常适于
腹泻性贝类毒素(diarrhetic shellfish poisoning,DSP)主要包括大田软海绵酸(okadaic acid,OA)及其天然衍生物鳍藻毒素(dinophysistoxins,DTXs),大环聚醚内酯蛤毒素(pectenot
  以建筑废弃物、矿渣为主要原料,以硅酸钠为碱激发剂,以双氧水为发泡剂,制备了地聚合物基保温砌块;系统研究了硅酸钠模数、建筑废弃物与矿渣重量比、双氧水用量及养护工艺