锌活化过硫酸钠降解四氯化碳的研究
四氯化碳（CT）是一种难降解有机污染物，其可对环境和生物体造成极大的危害。本文以CT的去除率为指标，研究对比了单独Zn0，单独PS和Zn0/PS体系中CT的降解情况。研究结果表明，Zn0/PS体系中活化PS产生硫酸根自由基，能够有效的降解四氯化碳。进而探究了Zn0/PS混合体系中，溶液初始pH、锌粉用量及PS浓度等因素对CT降解效率的影响。结果表明，在pH=6，锌粉用量3 g/L，PS=10mg/L时，四氯化碳几乎完全降解。然后又比较了在最佳实验条件下，初始浓度不同的CT溶液的降解情况，研究发现，CT的初始浓度在一定范围内(6.25 mg/L-25 mg/L)的时候，前10 min的反应速率随四氯化碳初始浓度的变化而变化, 10 min后的反应速率基本相同。
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 3
Key words 3
引言 3
1 材料与方法 3
1．1 化学试剂与仪器 3
1. 2 溶液及试剂制备 4
1.3 实验操作 5
1.4 四氯化碳测定方法 5
1.5 四氯化碳的标准曲线 5
2 结果与分析 6
2．1 三种不同体系中CT的降解 6
2．2 锌活化过硫酸钠降解四氯化碳 6
2.2.1溶液初始pH对降解四氯化碳的影响 6
2.2.2锌粉用量对降解四氯化碳的影响 7
2.2.3 过硫酸钠浓度对降解四氯化碳的影响 8
2.2.4 四氯化碳初始浓度对降解四氯化碳的影响 8
3 讨论 9
3．1 Zn0/PS混合体系中CT的降解 9
3.2溶液初始pH对降解四氯化碳的影响 9
3.3锌粉用量对降解四氯化碳的影响 9
3.4过硫酸钠浓度对降解四氯化碳的影响 10
致谢 10
参考文献： 10
锌活化过硫酸(PS)钠降解四氯化碳的研究
引言
引言
四氯化碳是一种被广泛应用的有机氯化物，化学性质稳定，具有生物毒性，在自然环境中能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
够长期稳定地存在，严重污染了土壤和地下水，对生态环境造成了长期的危害[1]。同时，四氯化碳的氯代程度较高，为一种毒性很高的污染物。四氯化碳会通过皮肤和粘膜进入人体，破坏人体的鼻腔、咽喉部和肝脏等，对人体造成严重的危害[24]。因此，人类对四氯化碳的治理显得尤为迫切。
现有的处理四氯化碳污染物的方法包括物理法、生物法和化学法三种，本文则是通过化学氧化法，利用硫酸根自由基的强氧化性氧化降解四氯化碳。高级氧化技术降解有机污染物是近代以来治理污染物的一种广泛而且有效的方法[5]。羟基自由基的标准还原电位E0=2.80 V，氧化能力强，可以氧化降解大多数的有机污染物。而硫酸根自由基的标准氧化还原电位E0在2.503.10 V之间，与羟基氧自由基相近，但其在酸性条件下更容易产生，中性或偏碱性条件下氧化能力强于羟基自由基，可以降解一些羟基自由基不能降解的污染物[67]，因此基于硫酸根自由基的高级氧化技术有着更大的研究价值。
硫酸根自由基主要来源于过硫酸盐的活化。已有的活化过硫酸盐的方法有热活化法，紫外光活化法[8]，零价金属活化法[9]及铁化合物活化法[10]。其中，利用零价金属(Fe0)活化过硫酸盐相比于其他方式，不仅具有操作简单，价格低廉，耗能低，环境友好等特点，而且反应后的过量金属进行适当处理后，可以再利用[1112]，有着重要的研究意义。
理论上，零价锌的还原性比零价铁的强，并且反应体系中只存在二价锌离子，相比于二价、三价铁离子混合的反应体系来说，具有不会与反应污染物竞争硫酸根自由基的优势。因此，利用零价锌活化过硫酸盐氧化降解有机污染物的方法有着很好的研究前景。本实验主要研究的是，Zn0/PS体系中，溶液初始pH，锌粉用量，过硫酸钠浓度等因素对降解过硫酸钠效果的影响，并讨论其可能的反应机理。
1 材料与方法
1．1 化学试剂与仪器
表11 实验主要化学试剂
Table. 11 The main chemical reagent
试剂
规格
生产厂家
四氯化碳
分析纯
西陇化工股份有限公司
锌粉
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
过硫酸钠
分析纯
上海化学试剂有限公司
氢氧化钠
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
硝酸
分析纯
上海凌峰化学试剂有限公司
乙腈
色谱纯
TEDIA
表12 化学仪器
Table. 12 Experimental apparatus
仪器
规格(型号)
生产厂家
气相色谱仪
Agilent 6820
Agilent
顶空进样器
DK300A
南京科捷技术有限公司
电子天平
BS124S
赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
pH计
CyberScan pH2100
美国EUTECH仪器公司
磁力搅拌器
RCT B S25
IKA
超声清洗仪
KH500
昆山禾创超声仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱
DHG9070A
上海一恒科学仪器有限公司
1. 2 溶液及试剂制备
1、锌粉的活化处理：称取一定量的锌粉至烧杯（实验中所需要的玻璃仪器均要在装有1 mol/L HCl酸的酸桶中浸泡12 h以上，实验前要用去离子水清洗并烘干）中，先用0.1 mol/L的NaOH溶液清洗三次，蒸馏水清洗至中性，再用0.1 mol/L的HNO3溶液清洗三次，蒸馏水清洗至中性，抽滤瓶抽滤后倒在表面皿上，放入60 ℃的真空干燥箱中干燥45 h，转入洁净干燥的玻璃容器中，密封，备用。
2、四氯化碳储备液（2.5 g/L）：移取0.39 ml四氯化碳溶液于250 ml的容量瓶中，用乙腈定容至刻度线，得2.5 g/l的四氯化碳储备液，冷藏备用。
3、过硫酸钠(PS)储备液（1 g/L）：称取0.5 g过硫酸钠于500 ml容量瓶中，用去离子水将其定容至刻度线，然后转移到500 ml棕色广口试剂瓶中，得浓度为1 g/L过硫酸钠储备液。
4、硝酸(HNO3)溶液（0.1 mol/L）：用移液管移取6.25 ml浓硝酸溶液于1 L的容量瓶中，用去离子水定容至刻度线，得0.1 mol/L的硝酸溶液。
5、氢氧化钠(NaOH)溶液（0.1 mol/L）：称取2.0 g的氢氧化钠固体于500ml 的容量瓶中，用去离子水将其定容至刻度线，得0.1 mol/L氢氧化钠溶液。
1.3 实验操作
移液管移取一定量的过硫酸钠储备液至25 ml容量瓶中，加去离子水定容至刻度线，倒入小烧杯中，调pH（pH由pH计并用氢氧化钠溶液和硝酸溶液调节）至指定值。然后迅速在20 ml顶空瓶中加入一定量的四氯化碳储备液，零价锌粉，倒入调好pH的过硫酸钠溶液，直至装满，迅速拧紧瓶盖，放到磁力搅拌器（使用前打开磁力搅拌器，调温度至25 ℃，转速900 r/min，预热10min）上反应。
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 3
Key words 3
引言 3
1 材料与方法 3
1．1 化学试剂与仪器 3
1. 2 溶液及试剂制备 4
1.3 实验操作 5
1.4 四氯化碳测定方法 5
1.5 四氯化碳的标准曲线 5
2 结果与分析 6
2．1 三种不同体系中CT的降解 6
2．2 锌活化过硫酸钠降解四氯化碳 6
2.2.1溶液初始pH对降解四氯化碳的影响 6
2.2.2锌粉用量对降解四氯化碳的影响 7
2.2.3 过硫酸钠浓度对降解四氯化碳的影响 8
2.2.4 四氯化碳初始浓度对降解四氯化碳的影响 8
3 讨论 9
3．1 Zn0/PS混合体系中CT的降解 9
3.2溶液初始pH对降解四氯化碳的影响 9
3.3锌粉用量对降解四氯化碳的影响 9
3.4过硫酸钠浓度对降解四氯化碳的影响 10
致谢 10
参考文献： 10
锌活化过硫酸(PS)钠降解四氯化碳的研究
引言
引言
四氯化碳是一种被广泛应用的有机氯化物，化学性质稳定，具有生物毒性，在自然环境中能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
够长期稳定地存在，严重污染了土壤和地下水，对生态环境造成了长期的危害[1]。同时，四氯化碳的氯代程度较高，为一种毒性很高的污染物。四氯化碳会通过皮肤和粘膜进入人体，破坏人体的鼻腔、咽喉部和肝脏等，对人体造成严重的危害[24]。因此，人类对四氯化碳的治理显得尤为迫切。
现有的处理四氯化碳污染物的方法包括物理法、生物法和化学法三种，本文则是通过化学氧化法，利用硫酸根自由基的强氧化性氧化降解四氯化碳。高级氧化技术降解有机污染物是近代以来治理污染物的一种广泛而且有效的方法[5]。羟基自由基的标准还原电位E0=2.80 V，氧化能力强，可以氧化降解大多数的有机污染物。而硫酸根自由基的标准氧化还原电位E0在2.503.10 V之间，与羟基氧自由基相近，但其在酸性条件下更容易产生，中性或偏碱性条件下氧化能力强于羟基自由基，可以降解一些羟基自由基不能降解的污染物[67]，因此基于硫酸根自由基的高级氧化技术有着更大的研究价值。
硫酸根自由基主要来源于过硫酸盐的活化。已有的活化过硫酸盐的方法有热活化法，紫外光活化法[8]，零价金属活化法[9]及铁化合物活化法[10]。其中，利用零价金属(Fe0)活化过硫酸盐相比于其他方式，不仅具有操作简单，价格低廉，耗能低，环境友好等特点，而且反应后的过量金属进行适当处理后，可以再利用[1112]，有着重要的研究意义。
理论上，零价锌的还原性比零价铁的强，并且反应体系中只存在二价锌离子，相比于二价、三价铁离子混合的反应体系来说，具有不会与反应污染物竞争硫酸根自由基的优势。因此，利用零价锌活化过硫酸盐氧化降解有机污染物的方法有着很好的研究前景。本实验主要研究的是，Zn0/PS体系中，溶液初始pH，锌粉用量，过硫酸钠浓度等因素对降解过硫酸钠效果的影响，并讨论其可能的反应机理。
1 材料与方法
1．1 化学试剂与仪器
表11 实验主要化学试剂
Table. 11 The main chemical reagent
试剂
规格
生产厂家
四氯化碳
分析纯
西陇化工股份有限公司
锌粉
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
过硫酸钠
分析纯
上海化学试剂有限公司
氢氧化钠
分析纯
汕头市西陇化工厂有限公司
硝酸
分析纯
上海凌峰化学试剂有限公司
乙腈
色谱纯
TEDIA
表12 化学仪器
Table. 12 Experimental apparatus
仪器
规格(型号)
生产厂家
气相色谱仪
Agilent 6820
Agilent
顶空进样器
DK300A
南京科捷技术有限公司
电子天平
BS124S
赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
pH计
CyberScan pH2100
美国EUTECH仪器公司
磁力搅拌器
RCT B S25
IKA
超声清洗仪
KH500
昆山禾创超声仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱
DHG9070A
上海一恒科学仪器有限公司
1. 2 溶液及试剂制备
1、锌粉的活化处理：称取一定量的锌粉至烧杯（实验中所需要的玻璃仪器均要在装有1 mol/L HCl酸的酸桶中浸泡12 h以上，实验前要用去离子水清洗并烘干）中，先用0.1 mol/L的NaOH溶液清洗三次，蒸馏水清洗至中性，再用0.1 mol/L的HNO3溶液清洗三次，蒸馏水清洗至中性，抽滤瓶抽滤后倒在表面皿上，放入60 ℃的真空干燥箱中干燥45 h，转入洁净干燥的玻璃容器中，密封，备用。
2、四氯化碳储备液（2.5 g/L）：移取0.39 ml四氯化碳溶液于250 ml的容量瓶中，用乙腈定容至刻度线，得2.5 g/l的四氯化碳储备液，冷藏备用。
3、过硫酸钠(PS)储备液（1 g/L）：称取0.5 g过硫酸钠于500 ml容量瓶中，用去离子水将其定容至刻度线，然后转移到500 ml棕色广口试剂瓶中，得浓度为1 g/L过硫酸钠储备液。
4、硝酸(HNO3)溶液（0.1 mol/L）：用移液管移取6.25 ml浓硝酸溶液于1 L的容量瓶中，用去离子水定容至刻度线，得0.1 mol/L的硝酸溶液。
5、氢氧化钠(NaOH)溶液（0.1 mol/L）：称取2.0 g的氢氧化钠固体于500ml 的容量瓶中，用去离子水将其定容至刻度线，得0.1 mol/L氢氧化钠溶液。
1.3 实验操作
移液管移取一定量的过硫酸钠储备液至25 ml容量瓶中，加去离子水定容至刻度线，倒入小烧杯中，调pH（pH由pH计并用氢氧化钠溶液和硝酸溶液调节）至指定值。然后迅速在20 ml顶空瓶中加入一定量的四氯化碳储备液，零价锌粉，倒入调好pH的过硫酸钠溶液，直至装满，迅速拧紧瓶盖，放到磁力搅拌器（使用前打开磁力搅拌器，调温度至25 ℃，转速900 r/min，预热10min）上反应。
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