环境雌激素BPA的电化学行为研究

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环境雌激素作为环境污染物已成为一个全球性重大问题,现在已成为各国研究的热点。电化学方法作为一种绿色化学技术,已广泛用于物质的分析检测以及降解等领域。论文采用了LSV,CV,SWV,DPV 和IMP 等电化学方法和UV 光谱、IR 光谱以及HPLC 色谱测试技术对环境雌激素BPA 进行了较为系统的研究。首先研究了BPA的吸附行为,CV分析表明氧化铂的吸附性较铂要弱一些,且电极表面活性降低。CC分析表明BPA在铂电极和氧化铂电极的吸附模式都符合Frumkin方程,铂电极上反应的ΔG =-27.762kJ/mol,而氧化铂电极上反应的ΔG =-27.143kJ/mol,表明反应物在电极上有较大的吸附自发性。SCW测定出电极表面吸附量Γ=4.0×10-7mol/cm2。其次,CV分析表明BPA的阳极氧化是一个不可逆的过程,铂电极上的BPA在碱性条件下为扩散控制或者为混合控制,在酸性条件下铂电极上BPA为吸附控制,阻抗测定发现在酸性条件下出现了两个容抗弧,电极的表面有一个生成吸附中间物的过程,同时有一个化学脱附的过程。SCW测定表明反应的电子数n=1。再次,本文首次采用DPV对进BPA行了检测,结果较好。方法的线性范围可以达到10-3 -10-6 mol/L,检出限可以达到10-7 mol/L,相对标准偏差为:0.6%-7.6%。HPLC分析进行t检验,测定结果无显著性差异。以Fe(CN)6(4-)/(3-)为探测溶液,采用CV探索了铂电极和碳电极在不同电位下BPA的成膜的情况,发现成膜(即聚合)电位较峰值电位有增大的趋势,即在pH=2.3、7.0、12.8,BPA在铂电极上的Ep分别为0.822V、0.750V、0.384V而生成的聚合物薄膜最多时的电位却分别在0.9-1.0V、0.6-0.7V、0.8V时最易成膜;在碳电极上Ep分别为0.927V、0.885V、0.327V,成膜电位分别为1.0-1.1V、0.9-1.0V、0.4-0.5V。不同条件下成膜的阻抗测定结果表明,电荷传递电阻随成膜时间的增加而有增加的趋势,双电层电容随成膜时间的增加而有递减的趋势;当温度升高时,动力学控制的行为逐渐减小,最终变化为扩散控制行为;超声波使得生成的聚合物薄膜在电极上较少。Ag+ 、H2O2等物质的引入,电荷传递电阻以及扩散过程有一定的变化。采用铂-碳毡电极对0.1μmol/L BPA在0.5V进行电化学降解,降解率超过80%。初步探讨了0.1mmol/L BPA 随电解时间、温度、超声波、添加剂等的降解情况。BPA 与内源性雌激素ES 的对比研究发现它们的反应机理上有一定的相似性。
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