卤代有机物污染物的电还原脱卤研究进展.doc

卤代有机污染物的电化学还原脱卤降解技术研究进展 陈必省 孙军庆# 黄都晓 (三门县环境保护局，浙江 三门 317100) 摘要 卤代有机污染物的电化学还原脱卤降解技术已成为当今环保技术的热点之一。论述了卤代有机污染物电化学还原脱卤降解的必要性、优越性，分析了该技术研究中主要存在的问题，介绍了该技术的概况和必威体育精装版进展，并指出了今后的研究方向。 关键词 卤代有机污染物 还原脱卤 电化学 Review of electrochemical reductive dehalogenation decomposition of organic halide contaminations Chen Bisheng, Sun Junqing, Huang Duxiao. (Sanmen Environmental Protection Bureau, Shanmeng Zhejiang 317100) Abstract: The electrochemical reductive dehalogenation decomposition of organic halide contaminations has been a hot topic in recent years. The necessity and advantage of electrochemical reductive dehalogenation decomposition of organic halide contaminations were discussed. A brief introduction of its recent process and new orientations in future research was presented. Keywords: Organic halide contaminations Reductive dehalogenation Electrochemical 卤代有机物是一类非常重要的化合物，在有机化学中有着广泛的用途。早在1832年，德国化学家李比希就合成了至今人们还在广泛应用的三氯乙醛。随着有机合成技术的发展，人类开始合成各种各样的卤代有机物。卤代有机物在给人类生活造福的同时，也留下了巨大的隐患[1]。比如：氟里昂是大气臭氧层破坏的元凶[2]，氯代有机物杀虫剂（林丹（Lindane）、爱耳德林（Aldrin）、狄氏剂（Dieldrin）和滴滴涕（DDT）等）在食物链中的积累使各种疾病盛行。解决卤代有机污染物导致的环境问题有3条途径：（1）实现卤代有机污染物的零排放。（2）开展卤代有机污染物的替代品合成的研究。（3）将卤代有机污染物转化为无害物质[3,4]。笔者将集中讨论卤代有机污染物的电还原脱卤降解技术研究进展。 1 电还原脱卤降解技术简介 卤代有机污染物的降解研究是当今环境科学领域的前沿研究课题。人们通常采用化学或电化学氧化法来降解卤代有机物以防止其进入环境进而对人类及生态环境造成长远的毒害。目前，氧化法已经可以实现卤代有机污染物的完全矿物化，遗憾的是，矿物化的同时很难避免毒性更强的化合物（如：四氯二苯并-p-二恶英）产生[5]。此外，国内外研究者在生物降解法处理卤代有机物领域也做出了不懈的努力，如何提高降解效率是生物降解法首要解决的问题[6]。卤代有机物降解的另一途径是：用氢原子取代有机物分子上的卤原子（即对卤代有机物进行还原脱卤）以达到降解的目的。脱卤降解法虽然不能使卤代有机物完全矿物化，但是通过减少有机物分子上的卤原子可以使其毒性降低甚至完全消除，因此一直是人们关注的研究课题[7]。LiAlH4或NaBH4作为还原剂的化学还原法由于还原剂太昂贵往往不适合作为大量有机污染物脱卤降解的手段[8]，而使用零价态金属（如Fe，Zn等）的化学还原法面临的两个最大问题是：反应速度慢和效率低[9]。催化加氢和光催化还原是非常有前景的卤代有机污染物脱卤降解方法[10]。催化加氢法的不足之处是：反应条件苛刻（通常需要高温、高压）和催化剂易失活；而光催化还原法由于体系复杂，目前尚处于理论摸索阶段。 电还原脱卤降解技术是一种利用电化学还原反应使卤代有机污染物脱卤脱毒的技术。相比于其他方法，电还原脱卤法不仅反应更加温和，而且选择性高、可实施性强，是一种有望当前可实际应用的技术[5]。早在20世纪70年代，卤代有机物电还原就已经广泛应用于有机合成领域[11]。通过改变电极材料和电极电位，卤代有机物可选择性的还原脱卤生成目标产物。电还原脱卤法的一个主要缺点是：在常规电极材料上卤代有机物还原过电位很大，通常伴随着剧烈的氢气析出，这不仅使电流效率降低，而且增加了实施的危险性。为了解决这个问题，国内外的研究