改良型Fenton試劑殺菌效果及其產(chǎn)生羥基自由基的規(guī)律性研究.pdf

1、水消毒是飲用水處理的必要步驟，通常在水中添加化學(xué)制品或運(yùn)用物理方法以減少或消除病原體。本文對現(xiàn)有的消毒方法進(jìn)行了比較，氯氣處理法因消毒強(qiáng)度大、費(fèi)用少、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)成為水消毒的主要方法。但是氯氣產(chǎn)生的副產(chǎn)物具有致癌性，對人體的影響很大。因此，開發(fā)一種安全且簡易的殺菌法替代如今普遍使用的氯處理法已成為消毒劑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。 本研究采用國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始關(guān)注，而國內(nèi)尚未見報(bào)道的改良型Fenton反應(yīng)，利用有機(jī)酸和金屬離子反應(yīng)生

2、成·OH，以期為研發(fā)一種對人體和環(huán)境友好的，具有廣泛用途的殺菌試劑提供理論依據(jù)，并為進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)。 本研究以E．coli作為實(shí)驗(yàn)菌株，檢測改良型Fenton試劑的殺菌效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：(1)L—AA或醋酸溶液濃度越高，殺菌效果越好，但實(shí)驗(yàn)24h不能完全殺死E．coli；(2)L—AscA中添加Fe2+的濃度為0.008mM時(shí)，實(shí)驗(yàn)24h能完全殺死E．coli。醋酸溶液中加入Fe2+使得殺菌效果增強(qiáng)，但L—AscA和Fe

3、2+的混合試劑殺菌效果較好；(3)存在中性鹽的條件下，低濃度中性鹽對殺菌效果沒有影響，高濃度中性鹽能明顯阻礙殺菌作用；(4)隨著試劑攪拌時(shí)間增加，殺菌效果下降。因而試劑配制后最好立刻進(jìn)行殺菌；(5)L—AscA與過渡金屬Cr3+，Mn2+，F(xiàn)e2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+共存下的殺菌，L—AscA和Cr3+，F(xiàn)e2+或Cu2+的混合試劑顯示了良好的殺菌效果；(6)盡管含有Cu2+的殺菌效果非常好，但考慮Cu2+本身的毒性

4、，L—AscA和Fe2+的組合是對環(huán)境最友好的方法。 采用電子自旋捕集法，用ESR檢測改良型Fenton試劑中生成的·OH結(jié)果表明：(1)過渡金屬離子中殺菌效果好的混合試劑中，只有L—AscA和Cu2+的組合能檢測出的波峰比為1：2：2：1的·OH—ESR．特征圖譜。但是當(dāng)Cu2+的添加量減少到0.002mM時(shí)，不能獲得·OH—ESR特征圖譜；(2)在L—AscA和FeSO4中添加不同濃度E．coli或改變E．coli與DMPO

5、的接觸時(shí)間，得到的ESR圖譜變化不明顯，可知E．coli對生成·OH的ESR測定影響非常小，甚至沒有；(3)L—AscA．0.01％、CuSO40.02mM和DMPO1M的混合試劑不是在反應(yīng)開始階段而是在混合反應(yīng)約40min時(shí)產(chǎn)生了最大量的·OH。同時(shí)，·OH能夠在較長時(shí)間內(nèi)持續(xù)有效生成，證明此反應(yīng)體系有良好的可持久反應(yīng)性；(4)L—AscA．和CuSO4的改良型Fenton試劑在有氧條件下才能有效生成·OH；(5)在L—AscA0.0