硫酸根自由基氧化降解溴代阻燃剂的研究进展开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着科技的进步，阻燃剂在生活和工业生产中的应用不断增多，而且阻燃剂的成分，也在因为技术的不断革新而不断变化，其中四溴双酚s(tetrabromobisphenol s,tbbps)、四溴双酚a(tetrabromobisphenol a, tbbpa)以及四氯双酚a(tetrachlobisphenol a,tcbpa)作为阻燃剂常被应用于工业生产, 如塑料制品、电器、塑料树脂以及印刷电路板等。新型溴代阻燃剂四溴双酚s在工业生产的应用更加广泛，但随之而来的影响也令人担忧。四溴双酚s（学名称4,4-二羟基-二(3,5-二溴苯基)砜(tbbps)）是1979年由日本三井东亚化学株式会社开发的产品,是一种具有优良的耐热、耐光、耐氧化和阻燃性能的新型溴代阻燃剂。tbbps作为新型溴代阻燃剂在被大量使用中向环境中的排放量越来越大，在水体、土壤、空气中不断积累，已经成为新型的持久性有机污染物。环境中的tbbps可以发生一系列的化学、生物化学过程，，生成tbbps代谢物。这些代谢物连同tbbps本身统称为tbbps类物质，它们在环境中的赋存状态和存在浓度极为复杂，单纯依靠环境的自然降解和净化方法无法有效去除。传统污水处理的工艺对这类污染物的降解效果并不明显，导致了tbbps类物质在水体环境的中的含量呈现增长趋势，从而受到环境科学界和公众的关注。

近年来，tbbpa/s及类似物已经在水体以及多种水生物样品中被检出。为了了解tbbps/a及类似物在水体中的含量，环境科学家做了大量的调研工作。例如，osako^[1]等在日本垃圾填埋场渗滤液原液中检出tbbpa的最高浓度为620 ng/l。kuch等在德国巴登-弗腾堡河水中检测到tbbpa的最高浓度为20.40ng/l。张普青等^[2]在巢湖水样中检测到tbbpa的浓度范围为0 - 4.77 μg/l。李锋丽^[3]在黄河水喝小清河水中检测到tbbpa的浓度分别为0.32和0.34 μg/l。张琳等^[4]在环渤海地区多个采样点检测到tbbpa的浓度范围为39 - 672.64 ng/l。gong等^[5]在胶州湾海水中检测到tbbpa的最高浓度为1.8 μg/l。wang等^[6]在废水中检测到tbbpa-bae，tbbps和tbbps-bdbpe的浓度分别为7.9、12.1和9.5 μg/l。nyholm等^[7]在金属回收和停车场渗漏水中检测到tbbpa-bdbpe的平均浓度为81 ng/l，在废水中的检出浓度为18ng/l。tian等^[8]在河水中检测到的tbbpa-bae的最高浓度为0.28 μg/l。

2. 研究的基本内容和问题

一、研究的目标

tbbps作为广泛使用的溴化阻燃剂，因其高亲脂性和持久性，对生态系统和人类健康构成不容忽视的风险。由于so₄^·-高级氧化技术对tbbps的去除是一种相对经济有效的方式，且相关报道涉及较少，反应体系研究不全面。因此通过模拟实际水体考察不同因素对tbbps去除效果的影响和降解动力学研究，并深入研究tbbps在降解技术中的降解途径途径和降解产物，以及溴代副产物的生成规律，通过研究数据从而为so₄^·-高级氧化技术降解卤代有机物污染物的实际应用提供全面的评价。

3. 研究的方法与方案

一、研究方法

准备在实验室模拟高级氧化处理过程，为简化系统复杂性，反应在水溶液中进行，采用60℃热活化的活化方式。选用co² 活化pms体系来降解tbbps，通过改变反应液中ps的有无与浓度，研究ps对降解的影响和硝化副产物在热活化ps体系下的降解，并进行中间产物分析，研究生成路径。

二、技术路线

4. 研究创新点

目前对于TBBPS的降解技术还停留在研究阶段，特别是国内的污水处理系统，还未有完善统一有效的处理废水中TBBPS的技术。用硫酸根自由基降解TBBPS的研究尚未见报道，因此，本项目的工作有望填补这方面的空白，并引起相关领域的重视。可以为SO4-高级氧化技术的适用性和安全性提供科学理论依据，为水处理过程中的代谢风险与风险评估提供借鉴。

5. 研究计划与进展