导　　师： 马邕文

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 工业废水中常含有高浓度的挥发性有机物及少量难降解的邻苯二甲酸酯（PAEs）等污染物,基于硫酸根自由基的高级氧化技术和以硅油为非水相的两相分配生物反应器可为这类污染物的处理提供一种高效治理方法。关于自由基反应活性位点的预测成为研究的热点;挥发性有机物的硅油-空气分配系数(KSiO/A)这一关键工艺参数至今严重缺乏。DFT计算能用来预测有机污染物的反应活性位点,对实验测定的反应机理进行有效的探索和补充;也能为定量构效关系研究提供所需的的量子化学参数。本论文采用DFT-B3LYP方法研究了SO4-?与典型难降解有机物邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的反应活性位点,并对PAEs的辛醇-水分配系数(KOW)和挥发性化合物的的硅油-空气分配系数(KSi O/A)进行了QSPR研究。具体研究内容和主要结论如下:（1）在6-311+G（2d,p）基组水平上计算过硫酸盐体系的性质,S2O82-中过氧键的键长与键解离能分别为1.476?、129.7 kJ/mol,活化生成的SO4-?有一个未配对电子,其亲电性是过硫酸根的56倍,氧化还原电位提高到+2.40 V。在6-31G（d,p）水平下优化DBP分子结构,通过偶极矩和红外光谱、紫外-可见光谱特征峰的计算确认其结构合理性,理论计算表明SO4-?与DBP分子的初始反应主要是氢抽取,之后利用前线轨道、局部活性指标、原子电荷、定量分子表面分析与C—H键解离能,从理论上分析了DBP与SO4-?的反应活性位点,提出并验证了其初始反应的路径。（2）使用6-311G（d,p）基组计算PAEs的量子化学参数,对lgKOW数据进行QSPR建模,相关分析表明平均极化率α和热力学参数ZPE、Eθth、Hθ、Sθ、Gθ、Cvθ与lgKOW的相关性均大于0.9,最优回归模型为lgKOW=-3.468+0.041α,评价验证参数为R2=0.99,RMSE=0.33,Q2LOO=0.97,Q2BOOT=0.98,Q2EXT=0.98,说明模型具备良好的拟合度、稳健性和预测能力。PAEs的lgKOW值与α正相关,分子�

关 键 词： 邻苯二甲酸酯 挥发性有机物 活性位点 定量结构 分配系数关系

领　　域： []