V současnosti jsou ekologické problémy Číny stále velmi výrazné, což vážně omezuje hospodářský rozvoj mé země a zlepšování životní úrovně lidí. Mezi nimi toxické organické látky velmi vážně znečišťují životní prostředí. Tento typ znečišťující látky se vyznačuje velkými emisemi, širokým znečištěním a obtížnou degradací. Jejich kontrola znečištění byla vždy tématem, které pracovníci životního prostředí tvrdě prozkoumali.
Když studujeme a řešíme znečištění životního prostředí, nemůžeme pokračovat v cestě výzkumu cizích zemí. Měli bychom jít cestou pokročilé oxidační technologie nízké spotřeby, vysoké účinnosti, nulového znečištění a nulových emisí odpadu. Je vidět, že studium ideální metody, která se řídí nejen principy zelené chemie a požadavky moderní oxidační technologie, ale odpovídá i potřebám čínských národních podmínek, se stalo výzkumným tématem, které je třeba urychleně řešit.
Pokročilá oxidační technologie proto řeší problém opětovného znečištění životního prostředí v procesu domácího barvení od zdroje a je preferovanou ideální metodou. Oxidační schopnost hydroxylových radikálů je velmi silná (oxidační potenciál 2,80V), což je téměř ekvivalentní oxidační síle elementárního fluoru. Je to látka s nejsilnější neselektivní urážlivostí.
Historický vývoj
Hoigne a kol. (1976), Anasta a kol. (2000), Liang Hanwen a kol. (2002) navrhli koncepty zelené chemie a pokročilé oxidační technologie, které se týkají generování hydroxylových radikálů (·OH) a série ·OH řetězových reakcí k napadení organických znečišťujících látek ve vodě a jejich rozkladu na vodu, oxid uhličitý a anorganické soli k dosažení nulových emisí znečištění a nulového znečištění životního prostředí.
V roce 2002 Zhong Li a kol. navrhl myšlenku rozšíření pokročilé oxidační technologie z úpravy vody na úpravu znečištění plynem. V roce 2007 Bai Mindong et al., v roce 2008, a Pan Qiaoyuan et al., v roce 2009 provedli výzkum přípravy plynových hydroxylových radikálů a jejich aplikace při odsíření a denitrifikaci a dosáhli úspěchu, který dále ověřil myšlenku Zhong Li a kol.
Základní pojmy
Pokročilá oxidační technologie (metoda nebo proces, označovaná jako AOT nebo AOP) se týká výroby ·OH a výroba ·OH vyvolává řadu řetězových reakcí ·OH, které napadají různé organické polutanty a mikroorganismy ve vodě, dokud se rozkládají na CO2, H2O a anorganické soli, čímž zásadně řeší problémy se znečištěním životního prostředí a dosahují nulových emisí znečišťujících látek a nulového znečištění životního prostředí.
Pokročilá oxidační technologie je vyvinuta na základě neustálého zlepšování efektivity výroby a účinnosti aplikace ·OH. Obecně lze procesy, které mohou produkovat hydroxylové radikály, klasifikovat jako pokročilé oxidační procesy, jako je oxidační proces ozónem (O3), oxidační proces peroxidem vodíku (H2O2), oxidační proces oxidem chloričitým (ClO2), proces ultrafialového (UV) ozařování, ultrazvuk oxidační proces, mikrovlnný proces atd.
Pokročilý oxidační proces má mnoho výhod, jako je silná oxidační schopnost, široký rozsah použití, snadné ovládání provozních podmínek a šetrnost k životnímu prostředí.
Vysvětlete definici
Hydroxylový radikál (·OH) je přírodní látka čistící znečišťující látky. Je to silný oxidant se silnou funkcí čištění umělých znečišťujících látek.
Dokáže odstraňovat znečišťující látky v nižší atmosféře a přeměňovat je na neškodné nebo méně škodlivé sloučeniny, které hrají čisticí roli a pomáhají obnovovat ozonovou vrstvu ve stratosféře. Dokáže odstraňovat NOx, SO2, CH4 a další látky v atmosféře.
Napadá různé organické polutanty a mikroorganismy ve vodě a rozkládá je na CO2, H2O a anorganické soli. Je vidět, že hydroxylové radikály mohou zásadně vyřešit problémy se znečištěním životního prostředí a dosáhnout nulového znečištění životního prostředí a nulových emisí odpadu.
Základní vlastnosti
Hydroxylové radikály mají vysoký oxidační elektrodový potenciál
Hydroxylové radikály mají vyšší oxidační elektrodový potenciál než některé jiné běžně používané silné oxidanty. ·OH je proto velmi silné oxidační činidlo a má spektrální vlastnosti.
·Chemická reakce OH patří k reakci volných radikálů
. Rychlost chemické reakce OH je extrémně rychlá. Konstanty reakční rychlosti organických látek obsahujících vazby CH a CC jsou většinou nad 109L/(mol·s), dosahují nebo překračují limit rychlosti difúze [1010L/(mol·s)], který je o 7 řádů vyšší než reakce. rychlostní konstanta ozonu.
Volné radikály mají vysokou elektronegativitu nebo elektrofilitu
Elektronová afinita hydroxylových radikálů je 569,3 kJ, což snadno atakuje body s vysokou hustotou elektronového mraku, což určuje, že útok ·OH má určitou selektivitu.
Například pro útok vazeb CH alkoholů je pořadí aktivity -H a -H primární<>
Reaktivita vodíku může být zvýšena sousedními elektron-donorovými skupinami (-OH, -OR) a amidem N a snížena vysoce elektronegativními substituenty, a to platí také pro aromatické sloučeniny. Je-li na aromatickém kruhu skupina poskytující elektrony, hustota elektronového oblaku na aromatickém kruhu klesá, což není příznivé pro útok ·OH, což je také důvod, proč se nitrobenzen obtížně oxiduje.
Reakční doba hydroxylu je 10~14s
Reakční doba hydroxylového radikálu je asi 1 s; reakční doba produkce hydratovaných elektronů (es) je 10~12s; proces biochemické reakce je 1~10s. Viz tabulka níže:
·OH vyvolává reakci volných radikálů
·OH, jakmile se vytvoří, vyvolá řadu řetězových reakcí volných radikálů, které zcela nebo téměř úplně zničí znečišťující látky a mikroorganismy a případně se rozloží na CO2, H20 a anorganické soli, bez škodlivých a toxických zbytků, a dosáhnou nulového znečištění a nuly. odpadní emise.
Volné radikály jsou bez znečištění
Konečnými produkty přebytku hydroxylových radikálů jsou netoxická H2O a O2.
