Fil-preżent, il-problemi ambjentali taċ-Ċina għadhom prominenti ħafna, li llimitat serjament l-iżvilupp ekonomiku ta 'pajjiżi u t-titjib tal-istandards tal-għajxien tan-nies. Fost dawn, il-materja organika tossika hija serja ħafna fit-tniġġis tal-ambjent. Dan it-tip ta 'inkwinant għandu l-karatteristiċi ta' emissjonijiet kbar, tniġġis wiesa 'u diffikultà fid-degradazzjoni. Il-kontroll tat-tniġġis tagħhom minn dejjem kien suġġett li l-ħaddiema ambjentali ilhom jaħdmu ħafna biex jesploraw.
Meta nistudjaw u nsolvu t-tniġġis ambjentali, ma nistgħux inkomplu nsegwu r-rotta tar-riċerka ta 'pajjiżi barranin. Għandna nieħdu r-rotta tat-teknoloġija avvanzata ta 'ossidazzjoni ta' konsum baxx, effiċjenza għolja, tniġġis żero u emissjonijiet ta 'skart żero. Wieħed jista 'jara li l-istudju ta' metodu ideali li mhux biss isegwi l-prinċipji tal-kimika ħadra u r-rekwiżiti tat-teknoloġija moderna ta 'ossidazzjoni, iżda wkoll jissodisfa l-ħtiġijiet tal-kundizzjonijiet nazzjonali taċ-Ċina sar suġġett ta' riċerka li jeħtieġ li jiġi solvut b'mod urġenti.
Għalhekk, teknoloġija avvanzata ta 'ossidazzjoni ssolvi l-problema ta' tniġġis mill-ġdid ambjentali fil-proċess tat-trattament taż-żebgħa tad-dar mis-sors, u hija l-metodu ideali preferut. L-abbiltà ossidanti tar-radikali hydroxyl hija qawwija ħafna (potenzjal ta 'ossidazzjoni 2.80V), li hija kważi ekwivalenti għall-qawwa ossidanti tal-fluworin elementali. Hija sustanza bl-aktar offensiva mhux selettiva qawwija.
Żvilupp storiku
Hoigne et al. (1976), Anasta et al. (2000), Liang Hanwen et al. (2002) rispettivament ipproponew il-kunċetti ta 'kimika ħadra u teknoloġija avvanzata ta' ossidazzjoni, li tirreferi għall-ġenerazzjoni ta 'radikali hydroxyl (·OH) u serje ta' reazzjonijiet katina ·OH biex jattakkaw pollutanti organiċi fl-ilma u jiddegradawhom f'ilma, dijossidu tal-karbonju u melħ inorganiku biex jinkisbu emissjonijiet ta 'tniġġis żero u tniġġis ambjentali żero.
Fl-2002, Zhong Li et al. ippropona l-idea li tespandi t-teknoloġija avvanzata ta 'ossidazzjoni mit-trattament tal-ilma għal trattament tat-tniġġis tal-gass. Fl-2007, Bai Mindong et al., fl-2008, u Pan Qiaoyuan et al., fl-2009, wettqu riċerka dwar il-preparazzjoni ta 'radikali hydroxyl tal-gass u l-applikazzjoni tagħhom fid-desulfurizzazzjoni u d-denitrifikazzjoni u kisbu suċċess, li vverifikaw aktar l-idea ta' Zhong Li et al.
Kunċetti bażiċi
Teknoloġija ta 'ossidazzjoni avvanzata (metodu jew proċess, imsejjaħ AOT jew AOP) tirreferi għall-produzzjoni ta' ·OH, u l-produzzjoni ta '·OH tinduċi serje ta' reazzjonijiet katina ·OH, li jattakkaw diversi pollutanti organiċi u mikro-organiżmi fl-ilma, sakemm dawn huma degradati f'CO2, H2O u melħ inorganiku, u b'hekk isolvu b'mod fundamentali l-problemi ta 'tniġġis ambjentali u jiksbu żero emissjonijiet li jniġġsu u żero tniġġis ambjentali.
Teknoloġija ta 'ossidazzjoni avvanzata hija żviluppata fuq il-bażi tat-titjib kontinwu tal-effiċjenza tal-produzzjoni u l-effiċjenza tal-applikazzjoni ta' ·OH. B'mod ġenerali, proċessi li jistgħu jipproduċu radikali hydroxyl jistgħu jiġu kklassifikati bħala proċessi ta 'ossidazzjoni avvanzati, bħal proċess ta' ossidazzjoni tal-ożonu (O3), proċess ta 'ossidazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu (H2O2), proċess ta' ossidazzjoni tad-dijossidu tal-kloru (ClO2), proċess ta 'irradjazzjoni ultravjola (UV), ultrasoniku proċess ta 'ossidazzjoni, proċess microwave, eċċ.
Proċess ta 'ossidazzjoni avvanzat għandu ħafna vantaġġi bħal kapaċità ta' ossidazzjoni qawwija, firxa wiesgħa ta 'applikazzjoni, kundizzjonijiet ta' tħaddim faċli biex jiġu kkontrollati u ħbiberija ambjentali.
Spjega d-definizzjoni
Hydroxyl radical (·OH) huwa sustanza naturali li tniġġes purifikazzjoni. Huwa ossidant qawwi b'funzjoni qawwija ta 'purifikazzjoni ta' pollutanti artifiċjali.
Jista 'jneħħi s-sustanzi li jniġġsu fl-atmosfera t'isfel u jikkonvertihom f'komposti li ma jagħmlux ħsara jew li jagħmlu inqas ħsara, u għandhom rwol ta' purifikazzjoni u jgħin biex jerġa 'jinbena s-saff ta' l-ożonu fl-istratosfera. Jista 'jneħħi NOx, SO2, CH4 u sustanzi oħra fl-atmosfera.
Jattakka diversi sustanzi li jniġġsu organiċi u mikro-organiżmi fl-ilma u jiddegradahom f'CO2, H2O u melħ inorganiku. Wieħed jista 'jara li r-radikali hydroxyl jistgħu jsolvu b'mod fundamentali l-problemi ta' tniġġis ambjentali u jiksbu żero tniġġis ambjentali u żero emissjonijiet ta 'skart.
Proprjetajiet bażiċi
Ir-radikali hydroxyl għandhom potenzjal għoli ta 'elettrodu ta' ossidazzjoni
Ir-radikali hydroxyl għandhom potenzjal ogħla ta 'elettrodu ta' ossidazzjoni minn xi ossidanti qawwija oħra użati komunement. Għalhekk, ·OH huwa ossidant qawwi ħafna u għandu proprjetajiet spettrali.
· Ir-reazzjoni kimika ta 'OH tappartjeni għal reazzjoni radikali ħielsa
. Il-veloċità tar-reazzjoni kimika ta 'OH hija estremament mgħaġġla. Il-kostanti tar-rata ta 'reazzjoni ta' sustanzi organiċi li fihom bonds CH u CC huma l-aktar 'il fuq minn 109L/(mol·s), jilħqu jew jaqbżu l-limitu tar-rata ta' diffużjoni [1010L/(mol·s)], li huwa 7 ordnijiet ta 'kobor ogħla mir-reazzjoni kostanti tar-rata ta' l-ożonu.
Ir-radikali ħielsa għandhom elettronegatività jew elettrofiliċità għolja
L-affinità ta 'l-elettroni tar-radikali hydroxyl hija 569.3kJ, li hija faċli biex tattakka punti ta' densità għolja ta 'sħaba ta' elettroni, li jiddetermina li l-attakk ta '·OH għandu ċertu selettività.
Pereżempju, għall-attakk ta' bonds CH ta' alkoħol, l-ordni ta' attività ta' -H u -H hija Primarja<>
Ir-reattività ta 'l-idroġenu tista' tiżdied permezz ta 'gruppi li jagħtu l-elettroni (-OH, -OR) u amide N, u mnaqqsa b'sostituenti elettronegattivi ħafna, u dan jgħodd ukoll għal komposti aromatiċi. Meta jkun hemm grupp li jagħti l-elettroni fuq iċ-ċirku aromatiku, id-densità tas-sħab tal-elettroni fuq iċ-ċirku aromatiku tonqos, li ma jwassalx għall-attakk ta '·OH, li hija wkoll ir-raġuni għaliex in-nitrobenzene huwa diffiċli biex jiġi ossidizzat.
Il-ħin ta 'reazzjoni ta' hydroxyl huwa 10 ~ 14s
Il-ħin ta 'reazzjoni ta' hydroxyl radical huwa madwar 1s; il-ħin ta 'reazzjoni tal-produzzjoni ta' elettroni idrati (es) huwa 10 ~ 12s; il-proċess ta 'reazzjoni bijokimika huwa 1 ~ 10s. Ara t-tabella hawn taħt:
·OH jinduċi reazzjoni radikali ħielsa
·OH, ladarba jkun iffurmat, se jinduċi serje ta 'reazzjonijiet ta' katina radikali ħielsa, li se jeqirdu kompletament jew kważi kompletament inkwinanti u mikro-organiżmi, u eventwalment jiddegradaw fis-CO2, H20 u melħ inorganiku, mingħajr residwi ta 'ħsara u tossiċi, u jiksbu żero tniġġis u żero emissjonijiet ta' skart.
Ir-radikali ħielsa huma ħielsa mit-tniġġis
Il-prodotti finali ta 'radikali hydroxyl żejda huma H2O u O2 mhux tossiċi.