雙金屬體系還原氯代有機(jī)化合物

1、雙金屬體系對氯代有機(jī)化合物還原脫氯的研究進(jìn)展展示人：XXX導(dǎo) 師：XXX X年X月X日1.氯代有機(jī)化合物2.氯代有機(jī)化合物的處理方法3.雙金屬體系還原脫氯氯代有機(jī)化合物4.總結(jié)目錄1.氯代有機(jī)化合物2.氯代有機(jī)化合物的處理方法3.雙金屬體系還原脫氯氯代有機(jī)化合物4.總結(jié)氯代有機(jī)物的性質(zhì)氯代有機(jī)化合物是一類難降解有機(jī)化合物并具有極大的危害，其中許多化合物被認(rèn)為具有“致癌、致畸、致突變”的“三致”效應(yīng)。氯代有機(jī)物主要包括氯代脂肪烴、氯代芳香烴及其衍生物。這類化合物的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，在自然界中降解效率緩慢，環(huán)境危害周期長，如多氯聯(lián)苯半衰期近百年。不易生物分解、容易在環(huán)境中積累。對生物具有強(qiáng)烈的毒性

2、，三氯乙烯（TCE），四氯乙烯（PCE），四氯化碳（CT），氯仿（CF）等已被證實(shí)對生物體具有致癌潛勢。危害1、干擾內(nèi)分泌系統(tǒng):PCBs能夠干擾動(dòng)物或人的內(nèi)分泌系統(tǒng),使有些水生動(dòng)物雌性化,或者使兒童的行為怪異2、神經(jīng)毒性:含氯有機(jī)污染物如含氯農(nóng)藥DDT、六六六等能損傷人腦,并抑制腦細(xì)胞合成,導(dǎo)致發(fā)育遲緩、降低智商。3、生殖毒性:PCBs等含氯有機(jī)污染物能致使人類精子數(shù)量減少,同時(shí)也可以引起精子畸型;引起有的動(dòng)物生育能力減弱;或?qū)е氯祟惻缘牟辉胁挥F(xiàn)象明顯上升。4、致癌性:“致癌性影響是含氯有機(jī)污染物存在于人體內(nèi)累積并達(dá)到一定濃度后的主要毒性影響。有好幾種是含氯有機(jī)污染物被國際癌癥研究中心列為

3、人體的致癌物質(zhì)。1.氯代有機(jī)化合物2.氯代有機(jī)化合物的處理方法3.雙金屬體系還原脫氯氯代有機(jī)化合物4.總結(jié)處理方法物理法生物法化學(xué)法氣提法活性炭吸附法溶劑萃取法曝氣揮發(fā)法濕法洗脫化學(xué)氧化法化學(xué)還原法焚燒法濕式氧化法光催化氧化法Fenton 試劑法臭氧氧化法超臨界水氧化法還原劑法鐵單質(zhì)還原劑法雙金屬催化還原法物理法成本較高，而且一般是將污染物從一個(gè)相轉(zhuǎn)移至另一個(gè)相，污染物并沒有根本治理，未能徹底被降解且容易造成二次污染，因此僅僅用物理法處理是不夠的，利用生物法和化學(xué)法對氯代有機(jī)物進(jìn)行處理有一定的徹底性。生物法最大的優(yōu)點(diǎn)是無二次污染、處理成本低、對環(huán)境友好，是一種較經(jīng)濟(jì)的污染處理措施。生物法存在的

4、不足是處理周期長、占地面積大。生物法的不足體現(xiàn)在氯代有機(jī)物對微生物有毒性，有機(jī)物導(dǎo)入鹵素后使得生物降解性大大降低，而且自然界中相應(yīng)的微生物物種數(shù)量甚微，因而適用范圍較窄。不少于研究者致力于生物協(xié)同效應(yīng)的開發(fā)或考慮結(jié)合其他技術(shù)先行脫除鹵素，使之具備更強(qiáng)的生物降解性。 方法的優(yōu)缺點(diǎn)采用單質(zhì)金屬特別是金屬鐵做還原劑對氯代有機(jī)物進(jìn)行脫氯處理，是一種有效的脫氯處理方法。這種方法簡便、快速、低耗。零價(jià)鐵脫氯技術(shù)機(jī)理 1.氯代有機(jī)化合物2.氯代有機(jī)化合物的處理方法3.雙金屬體系還原脫氯氯代有機(jī)化合物4.總結(jié)由于金屬鐵對某些氯化物反應(yīng)性能較低，降解不完全，并可能生成毒性較大的中間含氯產(chǎn)物；隨著反應(yīng)的進(jìn)行金屬鐵

5、表面易形成鈍化層，降低鐵的活性。研究發(fā)現(xiàn)，雙金屬還原氯代有機(jī)物是將金屬還原法與催化加氫相結(jié)合的結(jié)果，鐵與其它金屬（如Pd或Ni）構(gòu)成的雙金屬體系能加速還原脫氯反應(yīng)，脫氯速率比單一零價(jià)鐵快得多。雙金屬催化還原處理氯代烴研究現(xiàn)狀 全燮等通過考察不同二元金屬體系（Cu/Fe、Zn/Fe、Pd/Fe、Ni/Fe）對水中三氯甲烷、四氯化碳和三氯乙烯的還原脫氯特性，推測出水中多氯有機(jī)物在二元金屬表面上的催化脫氯反應(yīng)的基本歷程如下：（1）Fe 和水反應(yīng)生成H2，pH 值升高。 Fe+2H+Fe2+H2（酸性溶液） Fe+2H2OH2+Fe2+2OH-（堿性溶液）（2）產(chǎn)生的H2 和多氯有機(jī)物在金屬表面上吸附

6、，并形成過渡絡(luò)合物：M+RClMClR。（3）H2 攻擊MClR，發(fā)生加氫反應(yīng)，氯元素脫落，形成Cl-，該步過程可能由幾個(gè)基元反應(yīng)組成。（4）C1-脫附離開催化劑表面進(jìn)入溶液。（5）Fe2+被水中的溶解氧氧化，生成Fe（OH）3 沉淀，溶液的pH 值降低。4Fe2+8OH-+O2+2H2OFe（OH）3納米雙金屬體系催化降解有機(jī)氯化物的機(jī)理納米雙金屬體系降解的主要有機(jī)氯化物氯代芳香烴及衍生物氯代芳香烴及其衍生物主要有六氯苯、多氯聯(lián)苯、氯苯、氯酚、2，4-二氯酚等徐新華等證明了納Pd/Fe 雙金屬具有較高的比表面積和反應(yīng)活性，對2，4-DCP 具有較好的脫氯效率。當(dāng)納米Pd/Fe 用量在6g/L

7、 時(shí)，2，4-DCP 脫氯率達(dá)到90%以上；脫氯效率與pH 值、溫度、鈀化率、Pd/Fe 投加量等因素有關(guān)；2，4-DCP 在脫氯過程中先生成鄰氯酚和對氯酚，而后繼續(xù)脫氯生成苯酚，或由2，4-DCP 直接降解成苯酚。2，4-DCP 降解符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。徐新華等. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，24（4）：561-567氯代脂肪烴Fennelly 等利用幾種零價(jià)金屬和雙金屬體系對1，1，1-三氯乙烷（1，1，1-TCA）進(jìn)行了還原降解，結(jié)果表明，當(dāng)使用不同還原劑（零價(jià)金屬或雙金屬）時(shí)，得到了不同的降解速率常數(shù)，如表1 所示。Fennelly J P ，et al，Environ.Sci Tech

8、nol，1998，32（13）：1980-1988.有機(jī)氯農(nóng)藥魏紅23等分別以Fe粉和Ni/Fe 體系作為還原和催化劑，在酸性條件下對莠去津的脫氯特性進(jìn)行比較，并討論了pH 值、Ni/Fe配比以及金屬添加量等因素對莠去津脫氯效率的影響。結(jié)果表明：與Fe 粉比較，Ni/Fe 體系對莠去津具有很明顯的催化脫氯特性；同時(shí)對Ni/Fe 體系的催化還原脫氯機(jī)理進(jìn)行了初步探討。魏紅等，環(huán)境科學(xué)，2004，25（1）：154-157.總 結(jié)綜上所述，利用納米雙金屬體系降解有機(jī)氯代物是一類非常有前途的技術(shù)。在催化劑選擇方面，鈀的脫氯效果最好，但價(jià)格昂貴，工程應(yīng)用的成本難以承受。因此開發(fā)出新的高效、廉價(jià)催化劑是未來研究的一個(gè)重