大气中环境激素氧化降解机理的理论研究

论文摘要

环境激素（Environmental Endocrine）是指外因性干扰生物体内分泌的化学物质,也称为外源性内分泌干扰物质（endocrine disrupter）。据科学研究初步证实,目前在社会生活中对人和动物有害的环境激素已经发现的有80余种。常见的环境激素包括邻苯二甲酸酯类、灭多威、烷基酚、二噁英、多氯联苯、多氯联苯醚、双酚A等。多数环境激素也属于“持久性有机污染物”（POPs）,在环境中十分稳定而难以分解,不易清除。部分污染物质在气温高时易挥发进入大气,经由风吹而移入低温区,然后凝聚或借由降雨返回地表,当气温再度升高时,污染物又会进入大气当中,如此周而复始反复在大气中蒸发、迁移与沉降,借由空气、水和吸附物的携带,可传递至远离污染源排放的地点造成污染。环境激素的应用确实给人类带来了明显的经济利益,但同时也给人类带来了日益严重的环境问题。如今,人们已经认识到它的严重危害性并着手解决这个问题。本文以邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、灭多威（MTL）及4-叔丁基酚（TBP）为环境激素的代表进行研究,采用高水平量子化学理论密度泛函方法（DFT）,在MPWBIK/6-311+G（3df,2p）//MPWBIK/6-31+G（d,p）水平下对邻苯二甲酸二乙酯、灭多威和4-叔丁基酚在大气中的氧化降解机理做出系统研究与分析,得到了一些有价值的研究成果：1、OH-自由基引发的氧化反应是DEP在大气中降解的主要途径,主要反应有氢抽提反应、苯环加成反应,并且以烷基氢抽提、苯环加成反应为主。2、在OH引发的灭多威大气降解中,初级反应以三个甲基氢抽提为主,而且初级反应形成的中间体特别容易被大气中的O2/NO氧化而继续反应。3、在白天TBP主要与OH发生四种氢抽提反应,在夜间TBP可与N03发生四种氢抽提反应,初级反应生成的活性中间体IM1和IM2可以与大气中O2、NO和NO2等进一步发生反应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 量子化学计算在环境科学中的应用
• 第二章 理论基础和计算方法
• 2.1 分子体系的薛定谔方程
• 2.2 势能面
• 2.3 振动频率的计算
• 2.4 内禀反应坐标方法
• 2.5 变分过渡态理论
• 第三章 邻苯二甲酸二乙酯在大气中降解机理研究
• 3.1 引言
• 3.2 选择邻苯二甲酸二乙酯为模型化合物的依据和意义
• 3.3 计算方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 小结
• 第四章 灭多威在大气中的降解机理研究
• 4.1 引言
• 4.2 计算方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 小结
• 第五章 4-叔丁基酚在大气中降解机理研究
• 5.1 引言
• 5.2 计算方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.4 小结
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文目录
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表