《多酸/石墨烯Fenton降解環境激素類有機污染物機理研究》是依託東北師範大學，由王曉紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多酸/石墨烯Fenton降解環境激素類有機污染物機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王曉紅
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對日益嚴重的天然水體污染（特別是環境激素污染）問題，本項目提出採用自主設計合成多酸/石墨烯複合物（POMs/GO），Fenton法實現飲用水源中典型環境激素類有機污染物的有效降解。最佳化製備技術，得到高氧化還原催化能力、高有機底物的富集能力的POMs/GO材料；通過兩種典型環境激素鄰苯二甲酸甲酯和雙酚A的降解反應來考察複合催化劑的Fenton活性，研究各因素對多酸/石墨烯Fenton活性影響及其催化降解環境激素類有機污染物的作用機理，建立其動力學模型。該複合催化劑的顯著優點是針對低濃度環境激素、催化活性高、降解完全，不需分離回收步驟，具有實際套用價值。本研究可為POMs/GO較大規模下的實際套用提供基礎數據。
結題摘要
隨著化學工業的高速發展，大量的有機化學品被套用到農藥、合成樹脂、化肥、農藥、油漆、紡織品及橡膠等多種化工產品的生產中，產生很多毒性大、生物穩定的有機污染物，其中“環境激素” （endocrine disrupting chemicals，EDCs）對人類的繁衍和健康產生巨大威脅，已被列為與臭氧層破壞、溫室效應共存的又一全球性的重大問題。典型的環境激素鄰苯二甲酸酯（PAEs）分子中帶有穩定的苯環，化學結構穩定難降解、且毒性強、潛伏期長、環境滯留性高，是一類持久性有機污染物(POPs)。本項目按計畫完成了多種多酸複合材料包括多酸（POMs，H5PMo10V2O40）/石墨烯複合物催化劑H5PMo10V2O40@lipid(n)/GO-f、雙親型多酸催化劑[C16H33N(CH3)3]nH5-nPMo10V2O40 ((CTA)nH5-nPMoV，n = 1 ~ 5)、Lewis/Redox型多酸催化劑AgnH5-nPMoV （n = 1 ~ 5）和C16PW(O2)2/PNIPAM的設計合成，利用H2O2為氧化劑，考察了四種具有不同活性位點的POMs基材料對實驗室配水和實際污水中PAEs類污染物的降解性能，研究四種多酸複合材料催化H2O2作用機理及催化反應路徑，揭示了水中PAEs降解的可能降解路徑以及POMs基材料對不同環境污水中PAEs去除的普遍性，開發基於多酸的類Fenton替代劑。項目以H5PMo10V2O40為催化活性中心，並對其進行功能化，設計合成了四種不同性質的非均相型多酸基PAEs降解材料，實現了實驗室配水以及生活污水中PAEs較高效率的去除，不同PAEs的去除效率可以達到90% 以上、TOC和COD的去除在70%以上，有效地降低了二級出水中PAEs的濃度以及水中PAEs類污染物造成的生態風險。同時催化劑均可回收使用，解決了均相材料回收困難、難以循環利用、處理成本高等問題。得到基於多酸的複合材料，完成富集、水解、氧化、有效地用於不同水環境中PAEs類污染物的高效去除，提高出水水質，降低生態風險。
