自由基降解污水中苯环类有机污染物的电子转移反应理论计算研究

摘要

在水处理领域，对于难降解有机废水的治理，当前首选的理想方法就是高级氧化技术。本文以量子化学计算和模型为基础，研究了自由基与有机污染物之间的电子转移途径，构建了判别羟基自由基和硫酸根自由基与污水中有机污染物能够发生的模型，同时计算了电子转移途径的反应速率。本文通过量子化学计算，构建了羟基自由基和硫酸根自由基与有机污染物电子转移反应的理论模型，羟基自由研究结果表明，自由基和有机污染物的电子转移反应的焓值和IP有很高的相关性，相关系数R2为0.997，模型具有较好的符合性和预测性。同时，本文计算了一些有机污染物能与自由基发生电子转移反应的反应速率，通过动力学研究表明，在同等条件下，硫酸根自由基与有机物发生电子转移的反应速率明显要大于羟基自由基，反应较快。这也能解释了硫酸根自由基降解某些有机物比羟基自由基效率要高。在能发生电子转移反应的有机污染物中，电子转移反应可能是自由基降解该有机污染物的主要反应途径。