Page 136 - 《精细化工》2022年第5期

·990· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

燥 12 h 后备用。 池出水代替去离子水进行研究，水样经静置沉淀
在实际水体的影响实验中，采用自来水、四川 48 h 并过 0.45 μm 水系混合纤维素滤膜抽滤处理后
大学某中心湖湖水和成都市某城镇污水处理厂二沉 备用，相关水质参数如表 1 所示。

表 1 实际水体水质参数
Table 1 Quality parameters of actual water
–
–
2+
2+
–
–1
pH TOC/(mg/L) UV 254/(cm ) Cl /(mg/L) NO 3/(mg/L) NO 2/ (mg/L) Ca /(mg/L) Mg /(mg/L)
自来水 8.04 — — 93.52 2.306 — 25.797 12.931
湖水 8.32 9.789 0.049 90.58 0.571 0.034 24.299 11.476
二沉池出水 8.96 4.272 0.065 173.60 19.933 0.007 16.092 13.191
注：“—”表示未检出；UV 254 是指水中一些有机物在 254 nm 波长紫外光下的吸光度，反映的是水中天然存在的腐殖质类大分
子有机物以及含 C==C 和 C==O 双键的芳香族化合物的含量。

1.3 分析方法
2,6-DCP 的液相色谱检测方法如下：使用 C18
液相色谱柱（4.6 mm×150 mm×5.0 μm），波长为
280 nm，流动相为甲醇/水〔V(甲醇)∶V(水)=65∶35〕，
流速为 1.0 mL/min，柱温温度恒定在 40 ℃，保留时
间为 6 min。使用三重四极杆质谱仪检测反应过程中
–
生成的产物，选取负电喷雾电离模式（ESI ），一级
质谱 m/Z 范围为 100~400。

2 结果与讨论

2.1 不同反应体系对 2,6-DCP 降解率的影响
按照 1.2 节实验方法，保持其他条件不变，考
察了单独 UV、单独 PS、单独 CNTs、UV/PS、
UV/CNTs、PS/CNTs、UV/PS/CNTs 体系对 2,6-DCP
的降解效果，结果如图 1 所示。由图 1a 可知，单独
PS 体系几乎不能降解 2,6-DCP，30 min 内仅降解了
3.5%的 2,6-DCP，单独 CNTs 体系仅能吸附去除
16.4%的 2,6-DCP，且在 15 min 时基本达到吸附平
衡；单独 UV、UV/CNTs 及 PS/CNTs 体系对 2,6-DCP
图 1 不同反应体系对 2,6-DCP 的降解率（a）及拟一级
有一定的降解效果，反应 30 min 时 3 种体系对 表观反应速率常数（b）
2,6-DCP 的降解率分别为 33.0%、43.5%和 53.6%。 Fig. 1 Degradation rate of 2,6-DCP by different reaction
其中，单独 UV 体系因其主要辐射波长（254 nm） systems (a) and pseudo-first-order apparent reaction
rate constant (b)
处于 2,6-DCP 的吸光度吸收波长范围内，故对
2,6-DCP 具有一定的降解效果 [19] ；PS/CNTs 体系中 2.2 PS 浓度对 2,6-DCP 降解率的影响
CNTs 作为催化剂能够以非自由基路径激活 PS，从 按照 1.2 节实验方法，保持其他条件不变，考
而提高氧化降解效率 [11] ；UV/PS 和 UV/PS/CNTs 体 察了 UV/PS/CNTs 体系中不同 PS 浓度对 2,6-DCP 降
系对 2,6-DCP 的降解效果较好，30 min 时降解率达 解效果的影响，结果如图 2 所示。由图 2 可知，该
到了 91.8%和 95.9%，降解效果得到显著提高。由 体系对 2,6-DCP 的降解率和表观反应速率常数均随
图 1b 可知，UV/PS/CNTs 工艺对 2,6-DCP 的降解效 PS 浓度的增加而增大 ，当 PS 浓度 为 0.5 和
果最好，反应 30 min 时 2,6-DCP 能基本去除完全， 1.0 mmol/L 时，2,6-DCP 降解率分别达到 95.9%和
–1
表观反应速率常数达 0.1194 min ，表明相较于单一 98.8% ，表观反 应速 率常 数分 别为 0.1194 和
–1
体系，UV、CNTs 协同活化 PS 的工艺能更快速、高 0.2093 min 。这是因为，体系中 PS 浓度的增加将
效地去除 2,6-DCP。 诱导产生更多的活性氧物质以氧化攻击 2,6-DCP 分