腐殖酸、铜离子及其络合物对双酚F光降解的影响

摘要

在紫外光辐射条件下，研究了酚类有机污染物双酚F（BPF）在腐殖酸（HA）、铜离子(Cu²⁺)及两者络合物(HA-Cu²⁺)体系下的光降解现象，在pH值为3,BPF添加浓度为10.00mg/L条件下，分别添加HA（0.001、0.100、1.000、10.000 mg/L）、Cu²⁺（0.01、0.10、1.00、10.00 mg/L）,以及Cu²⁺（0.01、0.10、1.00、10.00 mg/L）与10.00 mg/L HA的络合物(HA-Cu²⁺),分别分析其对BPF光降解效率的作用。结果表明，BPF在HA、Cu²⁺、HA-Cu²⁺溶液中的光解反应均符合准一级反应动力学特征。与BPF单独存在时的光解相比，当HA添加浓度为0.001 mg/L时，主要通过光敏化作用产生³HA^*（HA激发三线态）促进光降解，当HA添加浓度由0.100 mg/L增大到10.000 mg/L时，光屏蔽作用随浓度增大，表现为抑制作用；当Cu²⁺添加浓度为0.01 mg/L时，主要通过光敏化作用产生·OH促进光降解，当Cu²⁺添加浓度由0.10 mg/L增大到10.00 mg/L时，Cu²⁺猝灭了体系中的·OH,表现出抑制作用；在浓度添加水平为HA（10.00 mg/L）-Cu²⁺（0.01、0.10、1.00、10.00 mg/L）络合物体系中，当Cu²⁺浓度为0.01 mg/L时，由于HA-Cu²⁺络合物经光诱导氧化还原反应生成·OH和¹O₂,促进了BPF的光降解，当Cu²⁺浓度由0.10 mg/L增大到10.00 mg/L时，由于Cu²⁺猝灭了体系中高活性的³HA^*,导致·OH和¹O₂的生成速率减小，从而表现出抑制作用。利用LC-MS/MS法鉴定了BPF的光解产物，BPF光解后会转化为分子量更小、结构更为简单的化合物。

关键词

双酚F / 腐殖酸 / 铜离子 / 络合物 / 光降解