Um þessar mundir eru umhverfisvandamál Kína enn mjög áberandi, sem hefur verulega takmarkað efnahagsþróun lands míns og bætt lífskjör fólks. Meðal þeirra eru eitruð lífræn efni mjög alvarleg í því að menga umhverfið. Þessi tegund mengunarefna hefur einkenni mikillar útblásturs, víðtækrar mengunar og erfiðleika við niðurbrot. Mengunarvarnir þeirra hafa alltaf verið viðfangsefni sem umhverfisstarfsmenn hafa unnið hörðum höndum að því að kanna.
Þegar við rannsökum og leysum umhverfismengun getum við ekki haldið áfram að feta rannsóknarleið erlendra ríkja. Við ættum að taka háþróaða oxunartækni leiðina lága neyslu, mikil afköst, engin mengun og engin úrgangslosun. Það má sjá að að rannsaka hugsjón aðferð sem fylgir ekki aðeins meginreglum grænnar efnafræði og kröfum nútíma oxunartækni, heldur einnig uppfyllir þarfir þjóðlegra aðstæðna í Kína, hefur orðið rannsóknarefni sem þarf að leysa strax.
Þess vegna leysir háþróuð oxunartækni vandamálið við endurmengun umhverfis í ferlinu við heimilislitunarmeðferð frá upprunanum og er ákjósanlegasta aðferðin. Oxunargeta hýdroxýlróteinda er mjög sterk (oxunargeta 2,80V), sem jafngildir næstum oxunargetu frumefnisflúors. Það er efni með sterkustu ósértæku sóknina.
Söguleg þróun
Hoigne o.fl. (1976), Anasta o.fl. (2000), Liang Hanwen o.fl. (2002) settu fram hugtökin græn efnafræði og háþróaða oxunartækni, sem vísar til myndunar hýdroxýlradicals (·OH) og röð ·OH keðjuhvarfa til að ráðast á lífræn mengunarefni í vatni og brjóta þau niður í vatn, koltvísýring og ólífræn sölt til að ná engri mengunarlosun og engin umhverfismengun.
Árið 2002, Zhong Li o.fl. lagði fram hugmyndina um að stækka háþróaða oxunartækni frá vatnsmeðferð til gasmengunarmeðferðar. Árið 2007 gerðu Bai Mindong o.fl., 2008, og Pan Qiaoyuan o.fl., 2009, rannsóknir á undirbúningi gashýdroxýlróteinda og beitingu þeirra við brennisteinshreinsun og denitrification og náðu árangri, sem staðfesti enn frekar hugmyndina um Zhong Li o.fl.
Grunnhugtök
Háþróuð oxunartækni (aðferð eða ferli, vísað til sem AOT eða AOP) vísar til framleiðslu á ·OH og framleiðsla ·OH framkallar röð ·OH keðjuhvarfa, sem ráðast á ýmis lífræn mengunarefni og örverur í vatni, þar til þau eru brotnar niður í CO2, H2O og ólífræn sölt og leysa þannig umhverfismengunarvandamál í grundvallaratriðum og ná núlllosun mengandi efna og engin umhverfismengun.
Háþróuð oxunartækni er þróuð á grundvelli þess að bæta stöðugt framleiðsluskilvirkni og notkunarskilvirkni ·OH. Almennt má flokka ferla sem geta framleitt hýdroxýl stakeindir sem háþróaða oxunarferli, svo sem óson (O3) oxunarferli, vetnisperoxíð (H2O2) oxunarferli, klórdíoxíð (ClO2) oxunarferli, útfjólubláa (UV) geislunarferli, úthljóð oxunarferli, örbylgjuofnferli osfrv.
Háþróað oxunarferli hefur marga kosti eins og sterka oxunargetu, breitt notkunarsvið, auðvelt að stjórna rekstrarskilyrðum og umhverfisvænni.
Útskýrðu skilgreininguna
Hýdroxýlrót (·OH) er náttúrulegt mengunarhreinsiefni. Það er sterkt oxunarefni með sterka virkni til að hreinsa gervi mengunarefni.
Það getur fjarlægt mengunarefni í neðri lofthjúpnum og umbreytt þeim í skaðlaus eða skaðminni efnasambönd, gegnir hreinsandi hlutverki og hjálpar til við að endurbyggja ósonlagið í heiðhvolfinu. Það getur fjarlægt NOx, SO2, CH4 og önnur efni í andrúmsloftinu.
Það ræðst á ýmis lífræn efni og örverur í vatni og brýtur niður í CO2, H2O og ólífræn sölt. Það má sjá að hýdroxýlrótarefni geta í grundvallaratriðum leyst umhverfismengunarvandamál og náð núllum umhverfismengun og núlllosun úrgangs.
Grunneiginleikar
Hýdroxýl stakeindir hafa mikla oxunar rafskautsgetu
Hýdroxýlrótarefni hafa meiri oxunar rafskautsgetu en nokkur önnur almennt notuð sterk oxunarefni. Þess vegna er ·OH mjög sterkt oxunarefni og hefur litrófseiginleika.
· Efnahvarf OH tilheyrir sindurefnahvarfi
. Efnahvarfshraði OH er mjög hraður. Viðbragðshraðafastar lífrænna efna sem innihalda CH og CC tengi eru að mestu yfir 109L/(mól·s), ná eða fara yfir dreifingarhraðamörkin [1010L/(mól·s)], sem er 7 stærðargráðum hærra en hvarfið hraðafasti ósons.
Sindurefni hafa mikla rafneikvæðni eða rafsækni
Rafeindasækni hýdroxýlradikala er 569,3kJ, sem er auðvelt að ráðast á háa rafeindaskýjaþéttleikapunkta, sem ákvarðar að árás ·OH hefur ákveðna sértækni.
Til dæmis, fyrir árás á CH-tengi alkóhóla, er virkniröð -H og -H Primary<>
Hvarfgirni vetnis er hægt að auka með aðliggjandi rafeindagjafahópum (-OH, -OR) og amíði N, og minnka með mjög rafneikvæðum skiptihópum, og þetta á einnig við um arómatísk efnasambönd. Þegar rafeindagjafarhópur er á arómatíska hringnum minnkar rafeindaskýjaþéttleiki á arómatíska hringnum, sem er ekki til þess fallið að ráðast á ·OH, sem er líka ástæðan fyrir því að nítróbensen er erfitt að oxa.
Viðbragðstími hýdroxýls er 10~14s
Viðbragðstími hýdroxýlrótar er um 1s; viðbragðstíminn við að framleiða vökvaðar rafeindir (es) er 10~12s; lífefnafræðilega viðbragðsferlið er 1 ~ 10s. Sjá töfluna hér að neðan:
·OH framkallar sindurefnahvarf
·OH, þegar það hefur myndast, mun framkalla röð af sindurefna keðjuhvörfum, sem mun alveg eða næstum alveg eyðileggja mengunarefni og örverur, og að lokum brotna niður í CO2, H20 og ólífræn sölt, án skaðlegra og eitraðra leifa, og ná núllmengun og núll losun úrgangs.
Sindurefni eru mengunarlaus
Lokaafurðir umfram hýdroxýlradikala eru óeitrað H2O og O2.