《中国环境科学杂志》发表论文赏析

K2FeO4氧化降解3,4-二甲基苯胺的机理研究

来源:中国环境科学杂志2018年第5期北京时间:

作者:杨唯艺, 李孟, 张倩, 项文琪

单位:1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院, 湖北 武汉 430070;2. 武汉市政工程设计研究院有限责任公司, 湖北 武汉 430023

摘要:以3,4-二甲基苯胺为目标污染物,高铁酸钾(K2FeO4)为氧化剂,考察催化氧化过程中的表观动力学及反应机制,确定高铁酸钾降解3,4 -二甲基苯胺的表观动力学方程为:r=0.0043CA0.486CB1.2477,反应级数为1.7337,符合准二级动力学方程.同时通过GC/MS技术,分析降解过程的中间产物,推测在高铁酸钾的作用下,3,4-二甲基苯胺先转变成2,4-二甲基苯胺,然后苯环上的氨基及甲基先后被氧化,生成4-硝基间苯二甲酸,再发生脱羧反应,生成硝基苯,硝基苯被高铁酸钾进一步攻击,生成苯环正离子,其后开环生成一系列小分子烃类物质,这些物质继续被氧化,最终生成二氧化碳与水.推测该氧化还原过程的控制反应为两步:第一步,高铁酸钾攻击3,4-二甲基苯胺苯环上的侧链;第二步为苯环的开环反应.此降解过程主要包括表面络合催化与界面催化两种反应机制.

关键词:高铁酸钾,3,4-二甲基苯胺,准二级动力学,表面络合催化,界面催化

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51208397);中央高校自主创新基金项目(201729GX)Ⅱ;武汉理工大学研究生优秀学位论文培育项目资助(2017-YS-042)

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