朱 洪， 刘 静， 焦晗涛， 张 晶， 段江涛， 连兴业， 侯亚楠

(北京农学院生物科学与工程学院， 北京 102206)



基于SEM-EDS及GC-MS技术研究有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响

朱 洪， 刘 静， 焦晗涛， 张 晶， 段江涛， 连兴业， 侯亚楠

(北京农学院生物科学与工程学院， 北京 102206)

零价铜作为一种廉价金属很少应用于促进氯代有机物脱氯研究，其原因是零价铜的催化还原脱氯活性差，且反应机制复杂。本文采用机械球磨技术制备了Cu-Fe和Cu-Ni合金，研究零价铜在不同微观环境下对对氯苯酚(4-CP)的脱氯行为，旨在考察有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响。应用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)及色相色谱-质谱(GC-MS)分析发现，铜原子的微环境及有机氯分子结构均影响铜的脱氯机制。在Cu-Fe体系中，Cu遵循经典的催化加氢脱氯机制，4-CP的降解产物为苯酚；Cu-Ni体系的还原作用来源于零价铜，其中的镍金属并未起到催化加氢作用，Cu-Ni合金及单独零价铜对4-CP的降解产物是环己酮。零价铜对4-CP的降解率可达70%以上，而Cu-Fe体系的降解率仅为34%，两者对芳香族氯代物的降解效率差距显著。零价铜能够降解化学稳定性高的4-CP和苯酚，但不能降解化学稳定性相对较差的脂肪族氯代有机物(如一氯乙酸和二氯乙酸)，因此认为零价铜脱氯机制并非传统的催化加氢机制，而是遵循直接电子传递还原机制，且有机氯分子的苯环结构是零价铜直接电子传递还原的诱因。

氯代有机污染物； 零价铜； 铜系合金； 脱氯机制； 机械球磨； 扫描电镜-能谱(SEM-EDS)；气相色谱-质谱法(GC-MS)