双金属体系还原氯代有机化合物课件.ppt

双金属体系对氯代有机化合 物还原脱氯的研究进展 展示人：XXX 导 师：XXX X年X月X日 1.氯代有机化合物 2.氯代有机化合物的处理方法 3.双金属体系还原脱氯氯代有机化合物 4.总结 目录 1.氯代有机化合物 2.氯代有机化合物的处理方法 3.双金属体系还原脱氯氯代有机化合物 4.总结 氯代有机物的性质 氯代有机化合物是一类难降解有机化合物并具有极大的危害，其中许多化合 物被认为具有“致癌、致畸、致突变”的“三致”效应。 氯代有机物主要包括氯代脂肪烃、氯代芳香烃及其衍生物。这类化合物的化 学性质相对稳定，在自然界中降解效率缓慢，环境危害周期长，如多氯联苯 半衰期近百年。 不易生物分解、容易在环境中积累。 对生物具有强烈的毒性，三氯乙烯（TCE），四氯乙烯（PCE），四氯化碳（CT），氯仿（CF）等已被证实对生物体具有致癌潜势。 危害 1、干扰内分泌系统:PCBs能够干扰动物或人的内分泌系统,使有些水生动物雌性化,或者使儿童的行为怪异 2、神经毒性:含氯有机污染物如含氯农药DDT、六六六等能损伤人脑,并 抑制脑细胞合成,导致发育迟缓、降低智商。 3、生殖毒性:PCBs等含氯有机污染物能致使人类精子数量减少,同时也可以引起精子畸型;引起有的动物生育能力减弱;或导致人类女性的不孕不育现象 明显上升。 4、致癌性:“致癌性影响是含氯有机污染物存在于人体内累积并达到一定浓度后的主要毒性影响。有好几种是含氯有机污染物被国际癌症研究中心列为人体的致癌物质。 1.氯代有机化合物 2.氯代有机化合物的处理方法 3.双金属体系还原脱氯氯代有机化合物 4.总结 处理方法 物理法 生物法 化学法 气提法 活性炭吸附法 溶剂萃取法 曝气挥发法 湿法洗脱 化学氧化法 化学还原法 焚烧法 湿式氧化法 光催化氧化法 Fenton 试剂法 臭氧氧化法 超临界水氧化法 还原剂法 铁单质还原剂法 双金属催化还原法 物理法成本较高，而且一般是将污染物从一个相转移至另一个相，污染物并没有根本治理，未能彻底被降解且容易造成二次污染，因此仅仅用物理法处理是不够的，利用生物法和化学法对氯代有机物进行处理有一定的彻底性。 生物法最大的优点是无二次污染、处理成本低、对环境友好，是一种较经济的污染处理措施。生物法存在的不足是处理周期长、占地面积大。生物法的不足体现在氯代有机物对微生物有毒性，有机物导入卤素后使得生物降解性大大降低，而且自然界中相应的微生物物种数量甚微，因而适用范围较窄。不少于研究者致力于生物协同效应的开发或考虑结合其他技术先行脱除卤素，使之具备更强的生物降解性。 方法的优缺点 采用单质金属特别是金属铁做还原剂对氯代有机物进行脱氯处理，是一种有效的脱氯处理方法。这种方法简便、快速、低耗。 零价铁脱氯技术机理 1.氯代有机化合物 2.氯代有机化合物的处理方法 3.双金属体系还原脱氯氯代有机化合物 4.总结 由于金属铁对某些氯化物反应性能较低，降解不完全，并可能生成毒性较大的中间含氯产物；随着反应的进行金属铁表面易形成钝化层，降低铁的活性。研究发现，双金属还原氯代有机物是将金属还原法与催化加氢相结合的结果，铁与其它金属（如Pd或Ni）构成的双金属体系能加速还原脱氯反应，脱氯速率比单一零价铁快得多。 双金属催化还原处理氯代烃研究现状 全燮等通过考察不同二元金属体系（Cu/Fe、Zn/Fe、Pd/Fe、Ni/Fe）对水中三氯甲烷、四氯化碳和三氯乙烯的还原脱氯特性，推测出水中多氯有机物在二元金属表面上的催化脱氯反应的基本历程如下： （1）Fe 和水反应生成H2，pH 值升高。 Fe+2H+＝Fe2++H2（酸性溶液） Fe+2H2O＝H2+Fe2++2OH-（碱性溶液） （2）产生的H2 和多氯有机物在金属表面上吸附，并形成过渡络合物：M+RCl→M…Cl…R。 （3）H2 攻击M…Cl…R，发生加氢反应，氯元素脱落，形成Cl-，该步过程可能由几个基元反应组成。 （4）C1-脱附离开催化剂表面进入溶液。 （5）Fe2+被水中的溶解氧氧化，生成Fe（OH）3 沉 淀，溶液的pH 值降低。 4Fe2++8OH-+O2+2H2O＝Fe（OH）3↓ 纳米双金属体系催化降解有机氯化物的机理 纳米双金属体系降解的主要有机氯化物 氯代芳香烃及衍生物 氯代芳香烃及其衍生物主要有六氯苯、多氯联苯、氯苯、氯酚、2，4-二氯酚等 徐新华等证明了纳Pd/Fe 双金属具有较高的比表面积和反应活性，对2，4-DCP 具有较好的脱氯效率。当纳米Pd/Fe 用量在6g/L 时，2，4-DCP 脱氯率达到90%以上；脱氯效率与pH 值、温度、钯化率、Pd/Fe 投加量等因素有关；2，4-DCP 在脱氯过程中先生成邻氯酚和对氯酚，而后继续脱氯生成苯酚，或由