CMC稳定的Ni/Fe双金属催化体系的制备及对PCB77原位脱氯降解
2012-04-09刘长光余舜雷
化学工业与工程 2012年5期
关键词:体系
刘长光,赵 林,丁 舒,谭 欣,,余舜雷
(1.天津大学化工学院,天津 300072; 2.天津大学环境科学与工程学院,天津 300072)
多氯联苯(PCBs)是一类含有1~10个氯原子的化合物,能够形成209种可能的同属化合物。原子共面的多氯联苯是多氯联苯同属化合物中的一部分,其具有极高的引发酶变异的潜在可能性,如酶CYP1A1[1]。PCB77(3,3’,4,4’-四氯联苯)是原子共同面多氯联苯中的一种,由于在1979年以前被广泛的应用,在环境中可以很容易检测到它的存在。由于其自身的高稳定性和对有机物高亲和性,极难被降解且易在生物体内富集,严重威胁环境和生物圈的安全。如何高效的降解环境中的多氯联苯的方法成为近年来的热门研究课题。
在过去的10年中,0价纳米铁(NZVI)在降解含氯的有机化合物的过程中扮演着越来越重要的角色。在处理地下水和沉淀物中氯化化合物的过程中,0价纳米铁显示出高效的降解效率。降解反应机理如下[2]。
2Fe0→2Fe2++4e-
(1)
3H2O→3H++3OH-
(2)
2H++2e-→H2(g)
(3)
RCl+H++2e-→RH+Cl-
(4)
虽然0价纳米铁在有机氯化化合物的降解去除过程中的作用越来越显著,但是已经证实它对一些稳定的氯化化合物的脱氯降解存在一些不足之处。多氯联苯就是其中的一种。比如多氯联苯的去除效率非常低[3],0价纳米铁容易被氧化,在表面形成铁的氧化物和氢氧化物会严重的影响它的活性。为了解决这些问题,0价铁的表面被引入了痕量的第二金属形成纳米双金属体系,例如镍,铜和钯等。纳米铁充当电子给体,而镍、铜等则扮演电子受体的角色[4],可以加速纳米铁的腐蚀放出氢气,起到加速氯化化合物的催化降解的作用。……
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