微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解染料罗丹明B

研究了以Cr(Ⅵ)为催化剂,用微波促进类Fenton反应催化氧化脱色降解有机染料罗丹明B及相关机理。内容包括:罗丹明B溶液的浓度-吸光度工作曲线绘制;初始pH值、H₂O2用量、K₂Cr₂O₇用量对类Fenton反应脱色降解罗丹明B的影响;正交优化试验;微波单独脱色处理罗丹明B、微波+K₂Cr₂O₇脱色处理罗丹明B、微波+H₂O₂脱色处理罗丹明B、阳光-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系脱色处理罗丹明B、微波-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系脱色处理罗丹明B等对照试验研究。通过研究,确定了方法的优化条件,在优化条件下,比较了采用光助类Fenton与微波促进类Fenton反应的脱色效率,并讨论了微波促进类Fenton反应的反应机理。研究表明在pH 3.0时,微波可以明显加快类Fenton法催化氧化脱色降解罗丹明B溶液的过程, 对于降解脱色速度,微波-Cr(Ⅵ)-H₂O₂体系最快。用该方法处理染料罗丹明B,色度脱除率可达到99.0%以上。文章所用表征方法均为紫外-可见光谱法。     

红外光谱法及单晶X衍射法研究Fe(Ⅲ)水解形态分布

采用Fe-Ferron逐时络合比色法研究了聚铁絮凝剂中不同pH值的Fe(a),Fe(b),Fe(c)的稳定性。结果表明,Fe(b)不稳定,10～15 d后全部转化为Fe(c),Fe(c)的含量经10～15 d后趋于稳定,Fe(a)的含量10 d后也趋于稳定。采用常温长时间结晶法从Fe(Ⅲ)-SO2-₄水溶液中制备出了单晶,并用红外光谱法及单晶X射线衍射法研究了所得单晶的结构。研究显示,从低pH值(pH 0.5左右)的Fe(Ⅲ)溶液中所得单晶中没有Fe—OH—Fe基团、Fe—OH基团、Fe的二聚羟基络合基团,仅为Fe(Ⅲ)离子形态的单晶,以氨水为碱化剂时其单晶化学式为Fe(H₂O)₆ (SO₄)₂NH₄·6H₂O。采用常温长时间结晶法,随水分的不断蒸发,不同初始pH值及不同碱化剂的Fe(Ⅲ)溶液一般都在pH 0.5左右结晶,还由于铁盐水解形态不稳定等原因引起。在低pH值下难以得到Fe(Ⅲ)的羟基络合物或聚合体单晶。实验研究显示,在絮凝剂水解形态研究中,红外光谱法、单晶X射线衍射法均有良好的应用前景。     

光助Fenton反应催化氧化降解罗丹明B表观动力学研究

Fenton反应作为处理难降解有机污染物有效的高级氧化技术之一,其氧化能力来自于在酸性条件下催化分解H₂O₂产生强氧化性(2.8 eV)的羟基自由基。而太阳光照下可促进羟基自由基的产生,从而提高Fenton反应氧化降解能力。文章在初始pH 3.5,太阳光直射的情况下研究了罗丹明B,Fe2+和H₂O₂等因素的初始浓度对光助Fenton反应降解罗丹明B速率的影响,采用求解拟合幂函数动力学方程获得了该反应体系的表观动力学方程。主要研究内容包括：罗丹明B溶液的紫外-可见光谱图;罗丹B溶液的浓度-吸光度工作曲线;不同初始罗丹明B浓度体系反应的分析;不同初始Fe2+浓度体系反应的分析;不同初始H₂O₂浓度体系反应的分析;表观动力学方程参数的计算。实验结果表明,该反应体系的动力学方程为：V=5×10-9P1.28F0.366E0.920,反应总级数为2.57。     

吡唑-4,5-二酮与马来酰亚胺的MBH反应合成新型马来酰亚胺-吡唑酮MBH碳酸酯类化合物

Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯作为重要的有机合成中间体,其开发具有重要的意义。本研究以1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)为催化剂,3-甲基-1-芳基-1H-吡唑-4,5-二酮与N-芳基马来酰亚胺为原料,经Morita-Baylis-Hillman反应等合成了12个新型的马来酰亚胺-吡唑酮MBH碳酸酯类化合物,分离收率为40%～87%,其结构经¹H NMR,¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。     

溴代4-羟基硝基二苯醚类化合物的合成

设计并合成了8个溴代4-羟基硝基二苯醚,其中6个化合物未见文献报道;所有这些化合物的结构均经1H NMR、HRMS、IR所证实;新化合物的结构避免了现有卤代2-羟基二苯醚杀菌剂在生产和使用过程中有可能产生高毒性二噁英类化合物的缺点。