兩種表面活性劑在海水中的光化學(xué)降解研究.pdf

1、海洋有機(jī)光化學(xué)是海洋化學(xué)的重要分支，并與海洋生物、海洋環(huán)境等學(xué)科密切相關(guān)。對(duì)海洋有機(jī)光化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究對(duì)進(jìn)一步了解海洋中有機(jī)污染物的遷移變化規(guī)律具有重要的理論意義和實(shí)際意義。 表面活性劑的光化學(xué)降解是表面活性劑在環(huán)境中分解、轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。表面活性劑分子吸收光能，導(dǎo)致分子鍵斷裂，發(fā)生直接或間接光解。因此，研究表面活性劑在海水中的光化學(xué)降解具有非常重要的意義，通過對(duì)表面活性劑的降解研究，推測(cè)其在環(huán)境中的降解途徑，了解表

2、面活性劑使用的安全性，并指導(dǎo)表面活性劑的使用和合成。 本論文在已有科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，采用實(shí)驗(yàn)室模擬的方法，以兩種有代表性的表面活性劑為研究對(duì)象，探討了其在水環(huán)境中的光化學(xué)降解行為。通過儀器檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)分析，系統(tǒng)地研究了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和吐溫80的光降解反應(yīng)。具體結(jié)果如下： 1．SDBS的光降解情況： (1)300 W高壓汞燈照射下，在所選取的實(shí)驗(yàn)條件下，SDBS發(fā)生了光降解反應(yīng)，且符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力

3、學(xué)行為。各種實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.01690～0289min-1。 (2)反應(yīng)影響因素： a．光源：SDBS在高壓汞燈下能夠發(fā)生明顯地降解而在天然日光下降解較慢，SDBS在500 W高壓汞燈照射條件下比300 W高壓汞燈照射條件下降解速率明顯要快，這是由于SDBS的光解受光強(qiáng)的影響較大。 b．溶液介質(zhì)：SDBS在去離子水中光反應(yīng)最快，人工海水與天然海水相比，在人工海水中反應(yīng)速率稍快

4、。 c．重金屬離子：不同的重金屬離子對(duì)不同的物質(zhì)表現(xiàn)出不同的作用，本論文驗(yàn)證了四種重金屬離子的存在影響了SDBS的光降解反應(yīng)。通過改變金屬離子的濃度觀察其對(duì)光反應(yīng)的影響，證明了不同濃度的重金屬離子對(duì)SDBS光降解反應(yīng)的作用有所不同。此外，實(shí)驗(yàn)還證明了重金屬離子對(duì)SDBS光降解反應(yīng)的影響是與溶液介質(zhì)相互作用的結(jié)果。 d．光敏劑：本實(shí)驗(yàn)選用丙酮和腐植酸作為光敏劑討論對(duì)SDBS光反應(yīng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不同介質(zhì)中光敏劑

5、對(duì)SDBS的光降解都表現(xiàn)出促進(jìn)作用，促進(jìn)作用大小依反應(yīng)物及反應(yīng)溶液介質(zhì)而定。 (3)pH測(cè)定：對(duì)SDBS光降解過程中反應(yīng)液進(jìn)行pH檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在蒸餾水介質(zhì)中pH表現(xiàn)為降低趨勢(shì)，但是在人工海水介質(zhì)和天然海水介質(zhì)中變化不明顯。2．吐溫80的光降解情況： (1)在2h內(nèi)，500 W高壓汞燈照射下吐溫80發(fā)生降解。在所選取的實(shí)驗(yàn)條件下，吐溫80的降解符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為。各種實(shí)驗(yàn)條件下降解速率常數(shù)(k)的變化范圍為0.004

6、6～0.0183min-1。 (2)反應(yīng)影響因素： a．溶液介質(zhì)：吐溫80在人工海水中降解最慢，天然海水與去離子水比較，在去離子水中略快。 b．在三種不同的溶液介質(zhì)中，四種重金屬離子Cu2+，Zn2+，Cd2+，Pb2+對(duì)吐溫80光降解反應(yīng)的作用有所不同。 c．光敏劑：在不同介質(zhì)中光敏劑對(duì)吐溫80的光降解都表現(xiàn)出促進(jìn)作用，促進(jìn)作用大小依反應(yīng)物及反應(yīng)溶液介質(zhì)而定。 綜上所述，本論文針