環(huán)境有機(jī)化學(xué)十溴聯(lián)苯醚的光降解

1、環(huán)境有機(jī)化學(xué)十溴聯(lián)苯醚的光降解第1頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。目 錄1、多溴聯(lián)苯醚的危害及降解2、十溴聯(lián)苯醚的光降解實(shí)例4、結(jié)果與展望5、參考文獻(xiàn)3、十溴聯(lián)苯醚的光降解機(jī)理探討第2頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。多溴聯(lián)苯醚的危害多溴聯(lián)苯

2、醚，通式C12H(0-9)Br(1-10)O，結(jié)構(gòu)如圖1圖1 多溴聯(lián)苯醚的結(jié)構(gòu)肝臟毒性、神經(jīng)系統(tǒng)毒性、內(nèi)分泌干擾、生殖毒性、免疫毒性等在一定的條件下(如燃燒時(shí))，可生成毒性更為強(qiáng)的多溴二苯并二噁英(PBDDs)及多溴二苯并呋喃(PBDFs)第3頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。多溴聯(lián)苯醚的降解方法 光降解：多溴聯(lián)苯醚可吸收UV-B(28-315nm)和UV-A(315-400nm)段光譜的光能，紫外光波段所提供的能量導(dǎo)

3、致多溴聯(lián)苯醚中溴原子的丟失，從而產(chǎn)生重排。 微生物降解：好氧降解是通過羥基化或甲基化分解多溴聯(lián)苯醚，厭氧生物降解主要是通過催化還原脫溴，使高溴聯(lián)苯醚得到電子同時(shí)釋放出溴離子。 第4頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。 生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化：生物利用體內(nèi)不同類型的酶，可以通過多種機(jī)制轉(zhuǎn)化外源性物質(zhì)，如多溴聯(lián)苯醚類。 零價(jià)鐵還原轉(zhuǎn)化：零價(jià)鐵具有電化學(xué)性質(zhì)，其電極反應(yīng)的產(chǎn)物中新生態(tài)H能與廢水中很多組分發(fā)生氧化還原作用，使大分子物質(zhì)分解

4、成小分子中間體。多溴聯(lián)苯醚的降解方法第5頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。多溴聯(lián)苯醚的光降解機(jī)理光降解直接光降解間接光降解 當(dāng)物質(zhì)吸收光譜能量后達(dá)到激發(fā)態(tài)，所吸收的能量使電子在軌道間發(fā)生轉(zhuǎn)移，強(qiáng)度足夠大時(shí)，就可發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂，從而生成其它物質(zhì)。 經(jīng)光照射后反應(yīng)系統(tǒng)中某種物質(zhì)吸收光能后，再誘發(fā)其他種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第6頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)

5、聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。十溴聯(lián)苯醚的光降解(實(shí)驗(yàn)一) 先實(shí)驗(yàn)得出：以1g/L的TiO2為催化劑、甲醇為空穴清除劑時(shí)BDE-209的降解速率最大，模擬太陽光照，在此條件下，研究BDE-209的光降解動(dòng)力學(xué)。 圖2 十溴聯(lián)苯醚的降解曲線第7頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。十溴聯(lián)苯醚的光降解(實(shí)驗(yàn)一)利用光催化降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型Lang

6、muir-Hinshelwood模型。對(duì)上圖數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到圖3。圖3 ln(C0/Ct)與時(shí)間的關(guān)系結(jié)果表明:ln(C0/Ct)與t具有很好的線性相關(guān)性，符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；反應(yīng)速率常數(shù)為0.0103min-1；線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9959。第8頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。十溴聯(lián)苯醚的光降解產(chǎn)物判定圖4 TiO2光催化降解多溴聯(lián)苯醚8小時(shí)后反應(yīng)產(chǎn)物的色譜圖第9頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)5

7、6分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。 在實(shí)驗(yàn)一基礎(chǔ)上，以Ag/TiO2為催化劑，其余實(shí)驗(yàn)條件相同，得到是溴聯(lián)苯醚的降解曲線如圖4所示：十溴聯(lián)苯醚的光降解(實(shí)驗(yàn)二)圖5 以Ag/TiO2為催化劑十溴聯(lián)苯醚的降解曲線第10頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。 在二甲基亞砜(DMSO)溶液中、紫外光

8、照射，研究BDE-209的光降解動(dòng)力學(xué)，利用Langmuir-Hinshelwood模型，模擬得到：十溴聯(lián)苯醚的光降解(實(shí)驗(yàn)三)圖6 DMSO中十溴聯(lián)苯醚的降解曲線結(jié)果表明:ln(C/C0)與t具有很好的線性相關(guān)性，符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；反應(yīng)速率常數(shù)為0.2189min-1；線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9985。第11頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。十溴聯(lián)苯醚的光降解機(jī)理探討 根據(jù)不同光照時(shí)間降解產(chǎn)物的特征不同，推斷反應(yīng)為

9、逐級(jí)還原脫溴反應(yīng)。根據(jù)TiO2光催化的原理，推斷反應(yīng)歷程可能為：第12頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。光降解十溴聯(lián)苯醚的不足之處 1、所查閱文獻(xiàn)都是在于實(shí)驗(yàn)室研究，在實(shí)際中的應(yīng)用很少，而且實(shí)驗(yàn)效果好并不代表實(shí)際中也會(huì)取得同樣好的效果； 2、對(duì)于十溴聯(lián)苯醚的光降解產(chǎn)物的測定缺少定量的測定與分析，從而進(jìn)一步研究它的降解機(jī)理； 3、即使十溴聯(lián)苯醚在光催化條件下得以降解，但是它的降解產(chǎn)物也是有害物質(zhì)，并未得到完全意義上的降解

10、。第13頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。小結(jié)與展望 雖然我們已經(jīng)意識(shí)到PBDEs的嚴(yán)重危害，但迫于實(shí)際生產(chǎn)的需要、未找到合適的替代物等原因無法禁止其繼續(xù)大規(guī)模的生產(chǎn)，我們現(xiàn)在所能做的是盡快加快此方面的研究，準(zhǔn)確地評(píng)估我國PBDEs的污染狀況，合理地使用PBDEs，以保護(hù)環(huán)境和人類的健康； 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)自身健康的關(guān)注，我相信PBDEs會(huì)得到有效合理使用，并減少它對(duì)人們健康的危害，這些都依賴于我國應(yīng)該重視并

11、加快對(duì)PBDEs的有關(guān)降解、遷移轉(zhuǎn)化和毒理學(xué)性質(zhì)的研究。第14頁，共16頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)56分，星期四 2011年11月2日，美國安全化妝品運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟表示，強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)水中含有可致癌的二惡烷以及季銨鹽15。美國、中國、加拿大等5國市場所售產(chǎn)品中仍含有該物質(zhì)。參考文獻(xiàn)1孫彥.光催化降解多溴聯(lián)苯醚的研究D.東華大學(xué).2012,02.2羅賢麗.十溴聯(lián)苯醚的光降解及細(xì)胞毒性分析D.中央民族大學(xué).2010,05.3周靜.羥基引發(fā)的多溴代聯(lián)苯醚大氣光降解機(jī)理和動(dòng)力學(xué)的量子化學(xué)研究D.大連理工大學(xué)大學(xué).2011,06.4溫泉，張俊江，關(guān)淼等.環(huán)境中多溴聯(lián)苯醚的代謝轉(zhuǎn)化研究現(xiàn)狀J.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)

12、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 polybrom