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臭氧氧化过程中羟基自由基产率测定与分析

2015-09-21刘永泽罗从伟皇甫小留郭忠凯

哈尔滨工业大学学报 2015年2期

刘永泽,江 进,马 军,罗从伟,皇甫小留,郭忠凯

(城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学),150090哈尔滨)

O3氧化因工艺因能有效去除水中微量有机污染物成为保障饮用水水质安全的关键工艺[1].在O3氧化过程中,除了O3分子的直接氧化作用外,间接产生的羟基自由基(OH·)对高稳定性微量有机物的降解起到重要作用.研究O3氧化过程中OH·的产率(Φ)能够预测高稳定性微量有机污染物的降解规律[2].在O3与O3活性物质(如酚、胺等)反应的过程中,部分O3氧化中间产物裂解产生OH·.活性物质的特性影响着中间产物的产生、裂解过程,导致OH·的产率不同.因此,利用叔丁醇捕获-甲醛测定的方法(简称“叔丁醇方法”(“tBuOH assay”))[3]测定 O3与多种 O3活性物质反应过程中OH·的产率(Φ),进而分析测定O3氧化不同水质水体过程中的表观OH·产率.

叔丁醇方法是利用过量的叔丁醇(tBuOH)完全捕获O3氧化过程中产生的 OH·,OH·与tBuOH经过一系列反应计量产生稳定的产物甲醛,通过测定甲醛的产量来计算OH·的产量,在O3氧化体系中1 mol OH·产生0.5 mol甲醛[3].

1 实验

1.1 化学试剂与溶液

芳香类化合物(对甲酚、2,6-二甲基苯酚、苯酚、苯醌、对二苯酚、邻二苯酚、间二苯酚,1,3,5-三甲氧基苯、1,4-二甲氧基苯和 1,3,5-三甲基苯),胺类化合物(二甲基胺、二乙基胺、天门冬氨酸、色氨酸、赖氨酸和丝氨酸)和双键类化合物(肉桂酸和山梨酸)均为分析纯,用超纯水(MilliQ water)配置为0.5或10 mmol/L溶液.所用叔丁醇为色谱纯.饱和O3水采用在低温纯水中(4℃)连续曝O2/O3混合气(法国得利满臭氧发生器制备,型号为TOGC2B)的方法制……

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