基于紫外光活化甲酸产生二氧化碳自由基的硝态氮还原分析

X52; 为解决水中硝态氮引发的环境和健康问题,提出了 一种以甲酸为还原剂、以紫外光为活化手段的硝态氮还原(ARP)方法.通过组分分析和自由基测定研究了体系的还原效能、影响因素、反应机理及反应动力学.结果表明:在Co(HCOOH)=9 mmol/L、初始pH=3.0和N2曝气条件下,紫外光照90 min后50 mg/L硝态氮的还原率和气体转化率分别达到99.9％和99.8％,同时96.7％的甲酸被消耗并转化为气体.该体系还原硝态氮的反应中不仅存在首先生成亚硝态氮再进一步被还原为气体的过程,还存在硝态氮直接转化为气体的过程.硝态氮的还原主要由活化HCOOH/HCOO-产生的二氧化碳自由基(·CO...

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Published in东南大学学报（英文版） Vol. 38; no. 1; pp. 77 - 84
Main Authors 许贻乔, 吴磊, 郑天怡
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国市政工程西北设计研究院有限公司江苏分公司,南京210017 2022
东南大学能源与环境学院,南京210096%东南大学能源与环境学院,南京210096
Subjects
硝态氮还原;高级还原技术;紫外光;甲酸;二氧化碳自由基
nitrate reduction
ultraviolet
CO2
HCOOH
advanced reduction process
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ISSN1003-7985
DOI10.3969/j.issn.1003-7985.2022.01.012

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Summary:X52; 为解决水中硝态氮引发的环境和健康问题,提出了 一种以甲酸为还原剂、以紫外光为活化手段的硝态氮还原(ARP)方法.通过组分分析和自由基测定研究了体系的还原效能、影响因素、反应机理及反应动力学.结果表明:在Co(HCOOH)=9 mmol/L、初始pH=3.0和N2曝气条件下,紫外光照90 min后50 mg/L硝态氮的还原率和气体转化率分别达到99.9％和99.8％,同时96.7％的甲酸被消耗并转化为气体.该体系还原硝态氮的反应中不仅存在首先生成亚硝态氮再进一步被还原为气体的过程,还存在硝态氮直接转化为气体的过程.硝态氮的还原主要由活化HCOOH/HCOO-产生的二氧化碳自由基(·CO2-)实现,而羟基自由基(·OH)是·CO2-的前体物.硝态氮还原率随光照强度增加而提高,初始pH值对还原效果影响较大,而Cl-、H2PO4-和HCO3-/CO32-等无机阴离子的影响则较小.甲酸初始浓度和紫外光强是还原速率的主要影响因素.
ISSN:1003-7985
DOI:10.3969/j.issn.1003-7985.2022.01.012