模拟太阳光-过氧化氢作用下冰相中苯酚的光转化

doi:10.7503/cjcu20150474

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (9): 1719.doi: 10.7503/cjcu20150474

模拟太阳光-过氧化氢作用下冰相中苯酚的光转化

唐晓剑^1,^2,³, 王依雪², 康春莉²(), 刘汉飞², 陈柏言², 裘式纶¹

1. 吉林大学化学学院, 长春 130012
2. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 长春 130021
3. 吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室, 长春 130118

收稿日期:2015-06-17 出版日期:2015-09-10 发布日期:2015-08-21
作者简介:联系人简介: 康春莉, 女, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事环境化学和环境污染控制化学研究. E-mail:kangcl@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 41073063)资助

Photoconversion of Phenol in Ice with the Presence of H₂O₂ Under Simulated Solar Light^†

TANG Xiaojian^1,^2,³, WANG Yixue², KANG Chunli^2,^*(), LIU Hanfei², CHEN Baiyan², QIU Shilun¹

1. College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China
2. Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education,Jilin University, Changchun 130021, China
3. Key Laboratory of Songliao Aquatic Environment, Ministry of Education,Jilin Jianzhu University, Changchun 130018, China

Received:2015-06-17 Online:2015-09-10 Published:2015-08-21
Contact: KANG Chunli E-mail:kangcl@jlu.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.41073063)

摘要/Abstract

摘要：

以模拟太阳光为照射光源, 对冰相中苯酚在过氧化氢(H₂O₂)存在条件下的光转化反应进行了研究, 考察了影响苯酚光转化反应的主要因素并探讨了光转化动力学过程. 研究结果表明, 光强度越高或H₂O₂初始浓度越大, 苯酚在冰相介质中的光转化率越快, 而苯酚初始浓度越高则会导致苯酚的光转化率减慢. pH值对苯酚的光转化率的影响则表现为酸性导致减小, 碱性导致加快. 应用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了苯酚的光解产物, 推断苯酚在冰相中的光解过程中主要发生了羟基化反应.

关键词: 苯酚, 模拟太阳光, 过氧化氢, 冰相

Abstract:

Using simulated solar light, under the condition of low temperature(-14—-12 ℃), the photoconversion reaction of phenol was studied when H₂O₂existed in the water ice. The influence factors and the dynamics of the photoconversion of phenol in the water ice were investigated. With the increasing of the H₂O₂ initial concentration and light intensity, the photoconversion rate of phenol was increased rapidly. While the photoconversion rate decreased with the increasing of the phenol initial concentration. The photoconversion of phenol was decreased from acid conditions to alkali conditions. The photoconversion course follows the first-order kinetics equation. The photoproducts detected by GC-MS(gas chromatography-mass spectrometer) indicate that the hydroxylation reactions occurred in the photoconversion course.

Key words: Phenol, Simulated solar light, Hydrogen peroxide, Ice

中图分类号:

O644.1
X131

TrendMD:

唐晓剑, 王依雪, 康春莉, 刘汉飞, 陈柏言, 裘式纶. 模拟太阳光-过氧化氢作用下冰相中苯酚的光转化. 高等学校化学学报, 2015, 36(9): 1719.

TANG Xiaojian, WANG Yixue, KANG Chunli, LIU Hanfei, CHEN Baiyan, QIU Shilun. Photoconversion of Phenol in Ice with the Presence of H₂O₂ Under Simulated Solar Light^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(9): 1719.

图/表 7

Fig.1 Photolysis of phenol under dark and light conditions[phenol]0=0.4 mmol/L; [H2O2]0=8 mmol/L; pH=5.91; light intensity=23000 Lx.

Fig.2 Photolysis kinetic curve of phenol[phenol]0=0.4 mmol/L; [H2O2]0=8 mmol/L;pH=5.91; light intensity=23000 Lx.

Fig.3 Effects of different initial concentrations of phenolConcentrations of phenol/(mmol·L-1): a. 0.1;b. 0.4; c. 0.8; d. 1.0; e. 3.2.

Fig.4 Effects of different initial concentrations of H2O2Concentrations of H2O2/(mmol·L-1): a. 1.2; b. 4; c. 8; d. 12; e. 16.

Fig.5 Effect of pH on the photolysis of phenol

Fig.6 Effect of light intensity

Scheme 1 Photolysis mechanism of phenol

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