环境有机化学十溴联苯醚的光降解.ppt
,十溴联苯醚的光降解研究,环境有机化学,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 录,1、多溴联苯醚的危害及降解,2、十溴联苯醚的光降解实例,4、结果与展望,5、参考文献,3、十溴联苯醚的光降解机理探讨,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),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,光降解：多溴联苯醚可吸收UV-B(28-315nm)和UV-A(315-400nm)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。,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间体。,多溴联苯醚的降解方法,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,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。,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,(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,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,(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，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。,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,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,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,(实验二),图5 以Ag/TiO2为催化剂十溴联苯醚的降解曲线,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,(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。,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,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：,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。,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。,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。,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。,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。,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 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.,谢谢！,
