气液两相脉冲放电等离子体去除水中的全氟辛酸

论文摘要

水中的全氟化合物具有很强的稳定性,常规方法难以去除.本文以全氟辛酸（PFOA）为目标,考察了一种基于液滴喷雾的气液两相脉冲放电等离子体反应器对PFOA去除的影响因素与去除效率,并探讨了去除机理.发现PFOA起始浓度为1.5μg·L-1,等离子体反应器脉冲频率为1000 pps,电压为25 kV时PFOA的2 h去除率达40.5%.通过比较不同仪器参数下的去除效率发现,在相对低脉冲频率、低电压条件下PFOA去除效率更高,其表征去除效率的k/PD值达0.259 L·min-1·W-1（k为去除速率常数,PD=输入功率/处理体积）,高于同样浓度水平下已报道的层流发泡等离子体反应器最大k/PD值(0.025 L·min-1·W-1),表明液滴喷雾反应器具有低能耗的特点.在等离子体处理过程中检测到多种短链全氟羧酸（碳原子数为4—7）和氟离子的生成,2 h后产生的短链物质总和占初始PFOA的10%左右,表明PFOA的碳链在等离子体处理时发生断裂.加入电子抑制剂NaNO3后PFOA的去除明显被抑制,表明自由电子在初级反应过程中起较大作用.本研究对于水中PFOA的有效去除提供了一种有应用前景的技术选择.

论文目录

• 1 材料与方法（Materials and methods）
•   1.1 实验装置
•   1.2 实验药品与材料
•   1.3 实验方法
•   1.4 分析方法
• 2 结果与讨论 （Results and discussion）
•   2.1 起始浓度及溶液pH值对PFOA降解速率的影响
•   2.2 仪器参数对PFOA降解速率的影响和去除效率比较
•   2.3 等离子体降解PFOA机理探讨
•     2.3.1 反应过程中短链PFCs的生成
•     2.3.2 反应过程中F-的检测
•     2.3.3 反应活性物种和降解途径推测
• 3 结论（Conclusion）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡雨晴,宋文哲,马春萌,于建伟,尚巍,杨敏,张昱

关键词: 全氟辛酸,等离子体,降解,去除效率

来源: 环境化学 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,中国科学院大学,中国市政工程华北设计研究总院有限公司

基金: 水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07106005)资助~~

分类号: X703

页码: 2171-2179

总页数: 9

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