本文主要研究内容
作者高源（2019）在《KMnO4氧化降解酚类有机污染物的反应产物及低价态锰的作用》一文中研究指出：高锰酸钾（KMnO4）氧化处理技术由于成本低、使用方便且具有一定的氧化能力在水处理过程中广泛应用。目前,关于KMnO4的研究仅仅关注了其氧化降解有机污染物的动力学规律和在工程应用中的效果评价。但是,KMnO4氧化有机污染物特别是酚类有机污染物的反应产物的研究十分不完善。由于锰元素具有多种变价态,KMnO4氧化处理有机物过程中必然会产生低价态锰——MnO2和中间价态锰Mn（III）、Mn（V）和Mn（VI）。目前对这些低价态锰的认识并不深入,MnO2和中间价态锰对KMnO4氧化降解有机物的产物影响尚不清晰,这些低价态锰强化KMnO4氧化降解有机物的作用机制的认识很不全面。MnO2强化作用是源自其氧化还是催化能力至今存在争议。Mn（III）、Mn（V）和Mn（VI）在KMnO4氧化降解有机物过程中的贡献知之甚少。本文选取了4-氯酚（4-CP）、2,4-二氯酚（2,4-DCP）、2,6-二氯酚（2,6-DCP）、四氯双酚A（TClBPA）和三氯生（TCS）为代表有机物,研究了KMnO4氧化降解酚类有机物的反应产物及路径。选取不同价态锰氧化产物存在明显差异性的TCS为目标指示物,通过研究低价态锰对KMnO4氧化降解TCS的产物影响,阐明MnO2和中间价态锰Mn（III）、Mn（V）和Mn（VI）强化KMnO4氧化降解酚类有机物的作用机制。KMnO4氧化降解4-CP、2,4-DCP、2,6-DCP和TClBPA均经由电子转移路径生成相应的酚氧自由基,继而酚氧自由基主要发生耦合反应生成聚合产物。特别的是,KMnO4氧化降解TCS经由加成反应,主要生成醚键断裂产物2,4-DCP。MnO2作为一电子氧化剂降解4-CP、2,4-DCP、2,6-DCP、TClBPA和TCS均发生电子转移反应主要生成聚合产物。由于KMnO4和MnO2氧化TCS的产物具有明显的差异性,因此可以通过研究MnO2对KMnO4氧化降解TCS的产物影响,分析MnO2强化KMnO4氧化降解有机物的作用机制。如果MnO2作为氧化剂促进KMnO4氧化TCS,那么TCS的反应路径会受到影响,改变产物的生成种类和生成量,可定量化产物2,4-DCP的产率会随之降低;如果MnO2作为催化剂促进KMnO4氧化TCS,TCS的反应路径不变,产物的生成种类和生成量不受影响,2,4-DCP的产率不会改变。实验结果发现,MnO2对KMnO4氧化TCS的产物没有影响,2,4-DCP的产率保持不变,表明MnO2通过催化而非氧化作用强化KMnO4氧化降解有机物。中间价态锰Mn（III）氧化降解4-CP、2,4-DCP、2,6-DCP、TClBPA和TCS均发生电子转移反应主要生成聚合产物。由于KMnO4和Mn（III）氧化TCS的产物具有明显的差异性,因此可以通过研究络合剂对KMnO4氧化降解TCS的产物影响,分析不同中间价态锰Mn（III）、Mn（V）和Mn（VI）强化KMnO4氧化降解有机物的贡献。实验结果发现,络合剂明显加快KMnO4氧化TCS的动力学,但只微弱地降低了2,4-DCP的生成量和产率。由于Mn（III）氧化TCS不生成2,4-DCP,Mn（III）氧化TCS的中间产物也不会被KMnO4继续氧化为2,4-DCP。因此,KMnO4和Mn（III）作为氧化剂无法解释络合剂存在下体系中2,4-DCP的大量生成。实验结果表明,络合剂存在条件下,除Mn（III）外的中间价态锰Mn（VI）和Mn（V）也发挥了重要作用。络合剂具有稳定中间价态锰的作用,因此络合剂稳定了Mn（III）、Mn（V）和Mn（VI）,从而这些络合态的中间价态锰发挥了氧化效能。天然腐殖酸兼具还原和络合能力会诱导KMnO4生成低价态锰——MnO2和中间价态锰,从而影响有机物的氧化降解。但是腐殖酸对KMnO4氧化降解有机物的产物影响和作用机制尚不清晰。实验结果发现,弱酸性条件下,腐殖酸的加入明显加快KMnO4氧化TCS的动力学,但只微弱地降低了2,4-DCP的生成量和产率。腐殖酸一方面还原KMnO4原位生成MnO2催化KMnO4降解TCS,一方面作为络合剂稳定KMnO4自身还原产物Mn（III）以及Mn（V）和Mn（VI）,使这些中间态价锰发挥氧化作用参与到反应中。在中偏碱条件下,腐殖酸的加入并未影响TCS的降解,这是由于MnO2的催化效能以及中间价态锰的氧化能力受pH影响。中偏碱条件下,MnO2和中间价态锰的强化作用较小,与腐殖酸作为还原剂竞争消耗KMnO4导致TCS降解的抑制作用综合表现为上述无影响的现象。由于TCS氧化路径的特殊性,实验对比研究了腐殖酸对KMnO4氧化TClBPA的影响。结果发现,与TCS的结果类似,弱酸性条件下腐殖酸加快了KMnO4氧化TClBPA的动力学速度;与TCS的结果不同,中偏碱条件下,腐殖酸作为还原剂除了竞争消耗KMnO4外,还可还原TClBPA的氧化中间体酚氧自由基,从而导致TClBPA的降解受到抑制。由于低价态锰对KMnO4的强化作用,人为投加还原剂亚硫酸钠可能会诱导KMnO4生成低价态锰从而强化KMnO4氧化降解有机物。实验发现,亚硫酸钠作为一种常用的还原剂与KMnO4联用极大地加速TCS的降解,反应在秒极尺度完成,并且KMnO4/亚硫酸钠体系的效能在超过[亚硫酸钠]:[KMnO4]浓度比的等剂量点后达到最大值。而在KMnO4体系中外加还原剂As（III）,却不能降解TCS。考虑到中间价态锰的稳定性以及亚硫酸钠的络合能力,上述结果表明亚硫酸钠除还原剂还作为络合剂发挥作用。在KMnO4/亚硫酸钠体系降解TCS的过程中观察到了2,4-DCP的生成。由于Mn（III）氧化TCS不生成2,4-DCP,上述结果表明,亚硫酸钠存在条件下,除Mn（III）外的中间价态锰Mn（V）和Mn（VI）也发挥了重要作用。亚硫酸钠稳定了原位产生的Mn（III）和其他中间价态锰Mn（V）和Mn（VI）,从而这些络合态的中间价态锰发挥了氧化作用强化了KMnO4氧化降解有机物。
Abstract
gao meng suan jia （KMnO4）yang hua chu li ji shu you yu cheng ben di 、shi yong fang bian ju ju you yi ding de yang hua neng li zai shui chu li guo cheng zhong an fan ying yong 。mu qian ,guan yu KMnO4de yan jiu jin jin guan zhu le ji yang hua jiang jie you ji wu ran wu de dong li xue gui lv he zai gong cheng ying yong zhong de xiao guo ping jia 。dan shi ,KMnO4yang hua you ji wu ran wu te bie shi fen lei you ji wu ran wu de fan ying chan wu de yan jiu shi fen bu wan shan 。you yu meng yuan su ju you duo chong bian jia tai ,KMnO4yang hua chu li you ji wu guo cheng zhong bi ran hui chan sheng di jia tai meng ——MnO2he zhong jian jia tai meng Mn（III）、Mn（V）he Mn（VI）。mu qian dui zhe xie di jia tai meng de ren shi bing bu shen ru ,MnO2he zhong jian jia tai meng dui KMnO4yang hua jiang jie you ji wu de chan wu ying xiang shang bu qing xi ,zhe xie di jia tai meng jiang hua KMnO4yang hua jiang jie you ji wu de zuo yong ji zhi de ren shi hen bu quan mian 。MnO2jiang hua zuo yong shi yuan zi ji yang hua hai shi cui hua neng li zhi jin cun zai zheng yi 。Mn（III）、Mn（V）he Mn（VI）zai KMnO4yang hua jiang jie you ji wu guo cheng zhong de gong suo zhi zhi shen shao 。ben wen shua qu le 4-lv fen （4-CP）、2,4-er lv fen （2,4-DCP）、2,6-er lv fen （2,6-DCP）、si lv shuang fen A（TClBPA）he san lv sheng （TCS）wei dai biao you ji wu ,yan jiu le KMnO4yang hua jiang jie fen lei you ji wu de fan ying chan wu ji lu jing 。shua qu bu tong jia tai meng yang hua chan wu cun zai ming xian cha yi xing de TCSwei mu biao zhi shi wu ,tong guo yan jiu di jia tai meng dui KMnO4yang hua jiang jie TCSde chan wu ying xiang ,chan ming MnO2he zhong jian jia tai meng Mn（III）、Mn（V）he Mn（VI）jiang hua KMnO4yang hua jiang jie fen lei you ji wu de zuo yong ji zhi 。KMnO4yang hua jiang jie 4-CP、2,4-DCP、2,6-DCPhe TClBPAjun jing you dian zi zhuai yi lu jing sheng cheng xiang ying de fen yang zi you ji ,ji er fen yang zi you ji zhu yao fa sheng ou ge fan ying sheng cheng ju ge chan wu 。te bie de shi ,KMnO4yang hua jiang jie TCSjing you jia cheng fan ying ,zhu yao sheng cheng mi jian duan lie chan wu 2,4-DCP。MnO2zuo wei yi dian zi yang hua ji jiang jie 4-CP、2,4-DCP、2,6-DCP、TClBPAhe TCSjun fa sheng dian zi zhuai yi fan ying zhu yao sheng cheng ju ge chan wu 。you yu KMnO4he MnO2yang hua TCSde chan wu ju you ming xian de cha yi xing ,yin ci ke yi tong guo yan jiu MnO2dui KMnO4yang hua jiang jie TCSde chan wu ying xiang ,fen xi MnO2jiang hua KMnO4yang hua jiang jie you ji wu de zuo yong ji zhi 。ru guo MnO2zuo wei yang hua ji cu jin KMnO4yang hua TCS,na me TCSde fan ying lu jing hui shou dao ying xiang ,gai bian chan wu de sheng cheng chong lei he sheng cheng liang ,ke ding liang hua chan wu 2,4-DCPde chan lv hui sui zhi jiang di ;ru guo MnO2zuo wei cui hua ji cu jin KMnO4yang hua TCS,TCSde fan ying lu jing bu bian ,chan wu de sheng cheng chong lei he sheng cheng liang bu shou ying xiang ,2,4-DCPde chan lv bu hui gai bian 。shi yan jie guo fa xian ,MnO2dui KMnO4yang hua TCSde chan wu mei you ying xiang ,2,4-DCPde chan lv bao chi bu bian ,biao ming MnO2tong guo cui hua er fei yang hua zuo yong jiang hua KMnO4yang hua jiang jie you ji wu 。zhong jian jia tai meng Mn（III）yang hua jiang jie 4-CP、2,4-DCP、2,6-DCP、TClBPAhe TCSjun fa sheng dian zi zhuai yi fan ying zhu yao sheng cheng ju ge chan wu 。you yu KMnO4he Mn（III）yang hua TCSde chan wu ju you ming xian de cha yi xing ,yin ci ke yi tong guo yan jiu lao ge ji dui KMnO4yang hua jiang jie TCSde chan wu ying xiang ,fen xi bu tong zhong jian jia tai meng Mn（III）、Mn（V）he Mn（VI）jiang hua KMnO4yang hua jiang jie you ji wu de gong suo 。shi yan jie guo fa xian ,lao ge ji ming xian jia kuai KMnO4yang hua TCSde dong li xue ,dan zhi wei ruo de jiang di le 2,4-DCPde sheng cheng liang he chan lv 。you yu Mn（III）yang hua TCSbu sheng cheng 2,4-DCP,Mn（III）yang hua TCSde zhong jian chan wu ye bu hui bei KMnO4ji xu yang hua wei 2,4-DCP。yin ci ,KMnO4he Mn（III）zuo wei yang hua ji mo fa jie shi lao ge ji cun zai xia ti ji zhong 2,4-DCPde da liang sheng cheng 。shi yan jie guo biao ming ,lao ge ji cun zai tiao jian xia ,chu Mn（III）wai de zhong jian jia tai meng Mn（VI）he Mn（V）ye fa hui le chong yao zuo yong 。lao ge ji ju you wen ding zhong jian jia tai meng de zuo yong ,yin ci lao ge ji wen ding le Mn（III）、Mn（V）he Mn（VI）,cong er zhe xie lao ge tai de zhong jian jia tai meng fa hui le yang hua xiao neng 。tian ran fu shi suan jian ju hai yuan he lao ge neng li hui you dao KMnO4sheng cheng di jia tai meng ——MnO2he zhong jian jia tai meng ,cong er ying xiang you ji wu de yang hua jiang jie 。dan shi fu shi suan dui KMnO4yang hua jiang jie you ji wu de chan wu ying xiang he zuo yong ji zhi shang bu qing xi 。shi yan jie guo fa xian ,ruo suan xing tiao jian xia ,fu shi suan de jia ru ming xian jia kuai KMnO4yang hua TCSde dong li xue ,dan zhi wei ruo de jiang di le 2,4-DCPde sheng cheng liang he chan lv 。fu shi suan yi fang mian hai yuan KMnO4yuan wei sheng cheng MnO2cui hua KMnO4jiang jie TCS,yi fang mian zuo wei lao ge ji wen ding KMnO4zi shen hai yuan chan wu Mn（III）yi ji Mn（V）he Mn（VI）,shi zhe xie zhong jian tai jia meng fa hui yang hua zuo yong can yu dao fan ying zhong 。zai zhong pian jian tiao jian xia ,fu shi suan de jia ru bing wei ying xiang TCSde jiang jie ,zhe shi you yu MnO2de cui hua xiao neng yi ji zhong jian jia tai meng de yang hua neng li shou pHying xiang 。zhong pian jian tiao jian xia ,MnO2he zhong jian jia tai meng de jiang hua zuo yong jiao xiao ,yu fu shi suan zuo wei hai yuan ji jing zheng xiao hao KMnO4dao zhi TCSjiang jie de yi zhi zuo yong zeng ge biao xian wei shang shu mo ying xiang de xian xiang 。you yu TCSyang hua lu jing de te shu xing ,shi yan dui bi yan jiu le fu shi suan dui KMnO4yang hua TClBPAde ying xiang 。jie guo fa xian ,yu TCSde jie guo lei shi ,ruo suan xing tiao jian xia fu shi suan jia kuai le KMnO4yang hua TClBPAde dong li xue su du ;yu TCSde jie guo bu tong ,zhong pian jian tiao jian xia ,fu shi suan zuo wei hai yuan ji chu le jing zheng xiao hao KMnO4wai ,hai ke hai yuan TClBPAde yang hua zhong jian ti fen yang zi you ji ,cong er dao zhi TClBPAde jiang jie shou dao yi zhi 。you yu di jia tai meng dui KMnO4de jiang hua zuo yong ,ren wei tou jia hai yuan ji ya liu suan na ke neng hui you dao KMnO4sheng cheng di jia tai meng cong er jiang hua KMnO4yang hua jiang jie you ji wu 。shi yan fa xian ,ya liu suan na zuo wei yi chong chang yong de hai yuan ji yu KMnO4lian yong ji da de jia su TCSde jiang jie ,fan ying zai miao ji che du wan cheng ,bing ju KMnO4/ya liu suan na ti ji de xiao neng zai chao guo [ya liu suan na ]:[KMnO4]nong du bi de deng ji liang dian hou da dao zui da zhi 。er zai KMnO4ti ji zhong wai jia hai yuan ji As（III）,que bu neng jiang jie TCS。kao lv dao zhong jian jia tai meng de wen ding xing yi ji ya liu suan na de lao ge neng li ,shang shu jie guo biao ming ya liu suan na chu hai yuan ji hai zuo wei lao ge ji fa hui zuo yong 。zai KMnO4/ya liu suan na ti ji jiang jie TCSde guo cheng zhong guan cha dao le 2,4-DCPde sheng cheng 。you yu Mn（III）yang hua TCSbu sheng cheng 2,4-DCP,shang shu jie guo biao ming ,ya liu suan na cun zai tiao jian xia ,chu Mn（III）wai de zhong jian jia tai meng Mn（V）he Mn（VI）ye fa hui le chong yao zuo yong 。ya liu suan na wen ding le yuan wei chan sheng de Mn（III）he ji ta zhong jian jia tai meng Mn（V）he Mn（VI）,cong er zhe xie lao ge tai de zhong jian jia tai meng fa hui le yang hua zuo yong jiang hua le KMnO4yang hua jiang jie you ji wu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的高源，发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文，是一篇关于高锰酸钾论文,二氧化锰论文,三氯生论文,哈尔滨工业大学2019-12-07论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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