電場誘導使水解離成自由基及處理制漿造紙廢水的應用.pdf

1、在前期光伏人工光合作用的研究過程中，我們無意發(fā)現(xiàn)實際捕獲氫自由基得到的聚合物比理論值要高，因此，我們提出電場誘導使水生成自由基的觀點。本文利用CO2捕獲氫自由基生成草酸和聚合物，利用乙醇捕獲羥基自由基生成乙酸，為電場誘導使水生成自由基的理論提供依據(jù)。并且將電場誘導使水解離成的自由基應用于制漿造紙廢水的處理。研究結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)高能氫自由基生成草酸與大分子聚合物的反應機制，得出捕獲氫自由基的總數(shù)量(NTHR)是草酸捕獲氫自

2、由基的數(shù)量(NH，oxalate)加上聚合物捕獲氫自由基的數(shù)量(NH，polymer)。計算公式如:NTHR=NH, oxalate+NH, polymer。
　　(2)在電壓為5.0 V、反應時間為48 h、室溫的工作條件下，氫自由基被CO2捕獲的量為11.79 mmol;在電壓為5.0 V、反應時間為120 h、反應液PH為8、室溫的條件下，羥基自由基被乙醇捕獲的量為0.55692 mmol。從而證明在電場誘導下水解離成自由基

3、的存在。
　　(3)通過單因素分析，對電場誘導下捕獲氫自由基生成草酸和聚合物的工藝進行優(yōu)化。利用電壓、溫度和時間對氫自由基的捕獲速率、氫自由基的電流效率和氫自由基的電能消耗效率的影響進行分析，可以初步得到捕獲氫自由基生成草酸和聚合物的反應器的最適宜條件為:反應電壓為3V、反應溫度為室溫、反應時間為120 h。
　　(4)探索了在電場誘導下將水解離成氫自由基與羥基自由基的反應機理。電場力的作用使得具有一定偶極性的羥基自由基發(fā)生

4、定向旋轉(zhuǎn)，使氫自由基和羥基自由基之間的距離逐漸拉長，離開原有的水分子的空間范圍，生成真正意義的自由基。并且電場力的作用限制了具有一定偶極性的羥基自由基的自由旋轉(zhuǎn)，導致羥基自由基和氫自由基相互碰撞的速率大幅度下降，降低氫自由基和羥基自由基的復合速率，從而延長自由基壽命。
　　(5)電場誘導使水生成自由基，利用其中的羥基自由基與廢水有機污染物反應。反應6天后，中段廢水CODCr的值從1225.3 mg/L下降到了220mg/L，色度從