三氧化二钒活化过硫酸盐降解邻苯二甲酸二乙酯的机制研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，基于活化过硫酸盐的高级氧化技术被广泛地应用于土壤和地下水的修复，发展高效、低成本和环境友好的过硫酸盐活化剂一直是各国环境化学家的研究热点。而纳米材料由于其高比表面积和反应活性，被广泛地应用于污染物的降解等领域，基于此，本课题拟以邻苯二甲酸酯类污染物为研究对象，发展基于纳米过氧化钙的活化技术，最终为有机污染土壤修复提供技术依据。

2. 国内外研究现状分析

基于过硫酸盐的原位化学氧化是近些年发展起来的一种有效修复污染土壤和地下水的技术，其基本原理是通过原位注射的方法，使过硫酸盐与污染物接触来实现污染物的降解，从而达到修复污染土壤或地下水的目的^[1]。与其它氧化剂（o₃、kmno₄和h₂o₂）相比^[2,3]，过硫酸钠（sps）有较高的氧化还原电位（~2.1 v），能直接降解有机污染物，更重要的是sps可以通过活化的方法产生硫酸根自由基（so₄^-），其氧化还原电位为2.6 ~3.1 v，能间接的氧化降解污染物^[4-6]。常用活化sps的方法有热^[7]、过渡金属离子^[8]和紫外光^[9]等，其活化的机理如下：

3. 研究的基本内容与计划

（1）纳米过氧化钙的制备表征；

（2）纳米过氧化钙活化过硫酸盐降解邻苯二甲酸二乙酯的性能研究；

（3）纳米过氧化钙/过硫酸盐体系自由基的定性定量表征及产生机制；

4. 研究创新点

首次合成过氧化钙纳米颗粒用于过硫酸盐的活化和有机污染物的降解；利用电子顺磁共振技术揭示体系的自由基类型及形成机制；气相色谱-质谱联用技术用鉴定邻苯二甲酸二乙酯的代谢产物，以上研究结果将为过硫酸盐的活化和有机污染土壤的修复提供一类新的方法。