半胱氨酸强化针铁矿类芬顿反应降解2,4-二氯苯酚及影响因素

摘要：

2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)是一种高毒性有机污染物,可对生态环境和人类健康构成严重威胁,因此,DCP降解是水环境研究关注的重点.以针铁矿为原料,在有氧避光条件下,研究了半胱氨酸强化针铁矿类芬顿反应降解DCP的反应机制,以及体系中半胱氨酸浓度、过氧化氢浓度、不同pH值和有机配体等因素对半胱氨酸强化针铁矿类芬顿反应降解2,4-二氯苯酚的影响.结果表明,半胱氨酸的加入通过促进Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),强化针铁矿类芬顿反应降解DCP.在半胱氨酸(1 mmol·L-1)存在时,针铁矿/过氧化氢体系对DCP的降解率提高了1.9倍,但随着半胱氨酸浓度的增加到5 mmol·L-1,过量半胱氨酸与体系中过氧化氢发生反应,导致DCP降解率随着半胱氨酸浓度增加而先升高后下降,其中羟基自由基是氧化降解DCP的主要活性物种.过氧化氢浓度的增加(1—10 mmol·L-1)能够促进类芬顿反应,提高DCP降解率,但过量的过氧化氢会消耗体系中的半胱氨酸,使DCP降解率下降.在不同pH(3、4、5、7)条件下,DCP降解率随pH值升高而下降,在pH=3时DCP降解率最大,为80.3％.另外考察了水体中不同有机配体对DCP降解的影响,结果表明腐殖酸和草酸对DCP的降解均起到了促进作用,而柠檬酸则表现出对DCP降解的抑制作用.该研究结果对实现水体高效降解DCP污染具有重要的理论指导意义.

关键词：羟基自由基、芬顿反应、DCP、针铁矿、半胱氨酸

所属期刊栏目：29

分类号：X13(环境化学)

资助基金：广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项2019GDASYL-0102006

在线出版日期：2020-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：207-214