電場(chǎng)誘導(dǎo)使水解離成自由基及處理制漿造紙廢水的應(yīng)用.pdf

1、在前期光伏人工光合作用的研究過(guò)程中，我們無(wú)意發(fā)現(xiàn)實(shí)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(chǎng)誘導(dǎo)使水生成自由基的觀(guān)點(diǎn)。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(chǎng)誘導(dǎo)使水生成自由基的理論提供依據(jù)。并且將電場(chǎng)誘導(dǎo)使水解離成的自由基應(yīng)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(yīng)機(jī)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(jì)算公式如:NTHR=NH, oxalate+NH, polymer。
　　(2)在電壓為5.0 V、反應(yīng)時(shí)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(yīng)時(shí)間為120 h、反應(yīng)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(chǎng)誘導(dǎo)下水解離成自由基

3、的存在。
　　(3)通過(guò)單因素分析，對(duì)電場(chǎng)誘導(dǎo)下捕獲氫自由基生成草酸和聚合物的工藝進(jìn)行優(yōu)化。利用電壓、溫度和時(shí)間對(duì)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(jìn)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(yīng)器的最適宜條件為:反應(yīng)電壓為3V、反應(yīng)溫度為室溫、反應(yīng)時(shí)間為120 h。
　　(4)探索了在電場(chǎng)誘導(dǎo)下將水解離成氫自由基與羥基自由基的反應(yīng)機(jī)理。電場(chǎng)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(zhǎng)，離開(kāi)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(chǎng)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(dǎo)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(fù)合速率，從而延長(zhǎng)自由基壽命。
　　(5)電場(chǎng)誘導(dǎo)使水生成自由基，利用其中的羥基自由基與廢水有機(jī)污染物反應(yīng)。反應(yīng)6天后，中段廢水CODCr的值從1225.3 mg/L下降到了220mg/L，色度從