钯掺TiO₂光催化降解全氟辛酸

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：刘晴,喻泽斌,张睿涵,李明洁,陈颖,王莉,匡瑜,张搏,朱有慧

单位：广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西华蓝设计(集团)有限公司, 南宁 530011,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004,广西大学环境学院, 南宁 530004

摘要：全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA)以其分布广泛性、生物蓄积性、生物毒性强而成为全球关注的一种新型持久性有机污染物. 采用化学还原法制备钯掺二氧化钛(Pd-TiO₂)催化剂,利用XRD、FESEM、UV-vis DRS对催化剂进行表征,并考察其在365 nm紫外光照射下对PFOA的光催化降解效果. 结果表明,化学还原的制备方法使TiO₂粒径减小、比表面积增大且对紫外光的吸收性能增大,但并不引起PFOA光催化效果的改变. 而Pd掺杂后大大增强了PFOA的降解效果,反应7 h后溶液中氟离子浓度为6.62 mg·L-1,是TiO₂(P25)的7.3倍. 投加俘获剂与通入氮气的实验证明,在PFOA的降解过程中·OH起重要作用,氧气的存在可促进PFOA的降解. 采用UPLC-QTOF-MS对产物进行鉴定分析,PFOA的可能降解过程是经h+氧化后发生脱羧基反应,产生的全氟烷烃自由基(·C_nF_2n+1)被·OH氧化,脱氟生成短链全氟羧酸. Pd能作为电子(e-)捕获剂、加速e-向O₂等电子受体的转移,从而缓解e-累积,提高对PFOA的降解效果.

关键词：全氟辛酸 (PFOA),TiO2,光催化,钯掺杂,反应机制,