导　　师： 程建华; 周武艺

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 全氟化合物（Perfluorinated compounds,PFCs）是一种人工合成的有机物,具有独特的物理和化学特性,被广泛应用工业和消费产品中。全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid,PFOA）是主要的含氟污染物,在各种环境介质、野生动物和人体中被频繁检出。PFOA具有极强的碳-氟键,使其自然分解困难,且对常规处理技术和高级氧化工艺均具有抗性。本文以PFOA为研究对象,以真空紫外灯为光源,以负载型磷钨酸（HPW/BMMs）为光催化剂,构建VUV/HPW/BMMs复合光降解体系,研究该体系对水中的PFOA的脱氟效果和降解机理。通过浸渍法合成负载型磷钨酸催化剂,表征结果显示,HPW/BMMs催化剂呈颗粒状,样品表面形貌无明显变化,且保持了双模型介孔SiO2（BMMs）的双孔道结构（一级孔孔径3 nm和二级孔孔径16 nm）,比表面积为566896 m2·g-1,随着HPW负载率增大,HPW/BMMs的比表面积和粒径逐渐减小,介孔有序度降低。VUV/HPW/BMMs体系中单因素影响结果显示,VUV/HPW/BMMs体系中PFOA的脱氟率分别比VUV、VUV/BMMs和VUV/HPW体系提高1.7倍、1.9倍和1.0倍。在反应设计范围内,PFOA的初始浓度对体系脱氟产生负影响作用,HPW负载率为30%和HPW/BMMs投加量为0.2 g·L-1时,调节反应溶液在酸性条件下（pH=34）,体系脱氟效果显著。基于Box-Behnken响应曲面法,各影响因子对脱氟效果的显著性排序为:初始pH>PFOA初始浓度>HPW/BMMs投加量。pH值与HPW/BMMs投加量及初始PFOA浓度交互作用显著。在设计范围内,提高VUV/HPW/BMMs体系脱氟率的前提是控制PFOA初始pH在最佳范围内。对回归模型进行最优化模拟,最佳运行条件下反应4 h,实际脱氟率为51.4%,仅比预测值低1.2%。PFOA在VUV/HPW/BMMs体系中降解的中间产物主要是C2C7的短链PFCs,PFOA的降解是一个逐步脱氟的过程。在VUV/HPW/BMMs体系中,PFOA通过直接光解和光催化降解进行脱氟。在VUV（λ=185 nm）照射下,PFOA被激发而直接光解,在UV

关 键 词： 全氟辛酸 磷钨酸 双模型介孔二氧化硅 真空紫外 脱氟率

领　　域： []