环境有机化学十溴联苯醚的光降解优秀课件.ppt

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1、环境有机化学十溴联苯醚的光降解第1页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。目目 录录1 1、多溴联苯醚的危害及降解、多溴联苯醚的危害及降解2 2、十溴联苯醚的光降解实例、十溴联苯醚的光降解实例4 4、结果与展望、结果与展望5 5、参考文献、参考文献3 3、十溴联苯醚的光降解机理探讨、十溴联苯醚的光降解机理探讨第2页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产

2、品中仍含有该物质。多溴联苯醚的危害多溴联苯醚的危害多溴联苯醚，通式C12H(0-9)Br(1-10)O，结构如图1图1 多溴联苯醚的结构肝脏毒性、神经系统毒性、内分泌干扰、生殖毒性、免疫毒性等在一定的条件下(如燃烧时)，可生成毒性更为强的多溴二苯并二噁英(PBDDs)及多溴二苯并呋喃(PBDFs)第3页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。多溴联苯醚的降解方法多溴联苯醚的降解方法 光降解：多溴联苯醚可吸收UV-B(28-315nm)和UV-A(315-400nm)

3、段光谱的光能，紫外光波段所提供的能量导致多溴联苯醚中溴原子的丢失，从而产生重排。微生物降解：好氧降解是通过羟基化或甲基化分解多溴联苯醚，厌氧生物降解主要是通过催化还原脱溴，使高溴联苯醚得到电子同时释放出溴离子。第4页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。生物体内转化：生物利用体内不同类型的酶，可以通过多种机制转化外源性物质，如多溴联苯醚类。零价铁还原转化：零价铁具有电化学性质，其电极反应的产物中新生态H能与废水中很多组分发生氧化还原作用，使大分子物质分解成小分子中

4、间体。多溴联苯醚的降解方法多溴联苯醚的降解方法第5页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。多溴联苯醚的光降解机理多溴联苯醚的光降解机理光降解直接光降解间接光降解 当物质吸收光谱能量后达到激发态，所吸收的能量使电子在轨道间发生转移，强度足够大时，就可发生化学键的断裂，从而生成其它物质。经光照射后反应系统中某种物质吸收光能后，再诱发其他种物质发生化学反应。第6页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季

5、铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。十溴联苯醚的光降解十溴联苯醚的光降解(实验一)先实验得出：以1g/L的TiO2为催化剂、甲醇为空穴清除剂时BDE-209的降解速率最大，模拟太阳光照，在此条件下，研究BDE-209的光降解动力学。图2 十溴联苯醚的降解曲线第7页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。十溴联苯醚的光降解十溴联苯醚的光降解(实验一)利用光催化降解反应动力学模型Langmuir-Hinshelwood模型。对上图数据进行拟合，

6、得到图3。图3 ln(C0/Ct)与时间的关系结果表明:ln(C0/Ct)与t具有很好的线性相关性，符合一级反应动力学；反应速率常数为0.0103min-1；线性相关系数为R2=0.9959。第8页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。十溴联苯醚的光降解产物判定十溴联苯醚的光降解产物判定图4 TiO2光催化降解多溴联苯醚8小时后反应产物的色谱图第9页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15

7、。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。在实验一基础上，以Ag/TiO2为催化剂，其余实验条件相同，得到是溴联苯醚的降解曲线如图4所示：十溴联苯醚的光降解十溴联苯醚的光降解(实验二)图5 以Ag/TiO2为催化剂十溴联苯醚的降解曲线第10页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。在二甲基亚砜(DMSO)溶液中、紫外光照射，研究BDE-209的光降解动力学，利用Langmuir-Hinshelwood模型，模拟得到：十溴联苯醚的光降解十溴联苯醚的光降解(

8、实验三)图6 DMSO中十溴联苯醚的降解曲线结果表明:ln(C/C0)与t具有很好的线性相关性，符合一级反应动力学；反应速率常数为0.2189min-1；线性相关系数为R2=0.9985。第11页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。十溴联苯醚的光降解机理探讨十溴联苯醚的光降解机理探讨 根据不同光照时间降解产物的特征不同，推断反应为逐级还原脱溴反应。根据TiO2光催化的原理，推断反应历程可能为：第12页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟

9、表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。光降解十溴联苯醚的不足之处光降解十溴联苯醚的不足之处 1、所查阅文献都是在于实验室研究，在实际中的应用很少，而且实验效果好并不代表实际中也会取得同样好的效果；2、对于十溴联苯醚的光降解产物的测定缺少定量的测定与分析，从而进一步研究它的降解机理；3、即使十溴联苯醚在光催化条件下得以降解，但是它的降解产物也是有害物质，并未得到完全意义上的降解。第13页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美国、中国、加拿大等5国

10、市场所售产品中仍含有该物质。小结与展望小结与展望 虽然我们已经意识到PBDEs的严重危害，但迫于实际生产的需要、未找到合适的替代物等原因无法禁止其继续大规模的生产，我们现在所能做的是尽快加快此方面的研究，准确地评估我国PBDEs的污染状况，合理地使用PBDEs，以保护环境和人类的健康；随着科学技术的进步，人们对自身健康的关注，我相信PBDEs会得到有效合理使用，并减少它对人们健康的危害，这些都依赖于我国应该重视并加快对PBDEs的有关降解、迁移转化和毒理学性质的研究。第14页，本讲稿共16页 2011年11月2日，美国安全化妆品运动联盟表示，强生婴儿洗发水中含有可致癌的二恶烷以及季铵盐15。美

11、国、中国、加拿大等5国市场所售产品中仍含有该物质。参考文献参考文献1孙彦.光催化降解多溴联苯醚的研究D.东华大学.2012,02.2罗贤丽.十溴联苯醚的光降解及细胞毒性分析D.中央民族大学.2010,05.3周静.羟基引发的多溴代联苯醚大气光降解机理和动力学的量子化学研究D.大连理工大学大学.2011,06.4温泉，张俊江，关淼等.环境中多溴联苯醚的代谢转化研究现状J.环境监控与预警.2012,08,4(4).5Schenker U,soltermann F,Scheringer M,et al.Modeling the environmental fate of polybrominated

12、 diphenyl ethers(PBDEs):the importance of photolysis for mation of Lighter PBDEsJ.Environ Sci Technol,2008,42(24):9244-9249.6Rayne S,Wan P,Ikonomou M.Photochemistry of amajor commercial polybrominated diphenyl ether flame retardant congener:2,2,4,45,5-Hexabromodiphenyl ether(BDE153)J.Environ Int,2006,32(5):575-585.第15页，本讲稿共16页第16页，本讲稿共16页