紫外光下水合電子降解鹵代有機物的研究進展

劉偉， 徐鵬飛， 劉冠鵬， 吳述園

（中冶華天南京工程技術有限公司， 南京 210019）

鹵代有機物（HOCs）如全氟辛酸、 全氟磺酸、 氯代烷烴是一類重要化合物， 由于獨特的性質， 它們在工業生產中具有廣泛應用。 然而， 其使用或處置不當而導致的環境污染也受到人們的極大關注［1-3］。

化學氧化［4］及基于·OH［5］、 SO4·-［6］的高級氧化對部分HOCs 具有良好降解效果。 然而， 由于較高的C—X（X 為F， Cl）鍵能， 部分HOCs 很難被氧化［3，7］， 但可以被一些金屬還原劑［8］、 導帶電子［9］或具有還原性的自由基還原［10］。 同時， 部分還原過程不完全， 脫鹵效率低［8-9］。 水合電子（eaq-）作為一種最具反應活性的物質， 近年來在污染治理中的作用逐漸得到重視［11-13］。 它作為親核試劑與有機物反應尤其是與HOCs 反應時， 可使C—X 鍵斷裂， 釋放出鹵離子［14］。 因而， 有望對HOCs 表現良好的降解效果， 如在高壓汞燈-Na2SO3體系中， 全氟磺酸的降解速率是其他體系的8 ～400 倍［14］。 此外， 在產生eaq-的體系中HOCs 均得到了良好的脫鹵效率，達到75%～100%［1，3，7，15-16］。 HOCs 被eaq-降解受多種因 素［2，3，17-18］影 響， 本 文 在 介 紹eaq-性 質 的 基 礎 上，對影響HOCs 降解的因素、 降解機理進行總結， 并對利用eaq-解決HOCs 污染進行展望， 以期對相關研究有所啟發。

1 eaq-的發現及其性質

1808 年S.H.Davy 首先在含有堿金屬的氨水溶液中發現藍色和黃褐色的光， 1864 年W. Weyl 率先對這種現象進行了報道， 1962 年E.Hart 及J.W.Boag 證實了eaq-在水中的存在， 觀察到eaq-在720 nm 有強烈的、 寬的、 不對稱吸收峰， 并將這種峰定義為eaq-的特征峰［19］。 1981 年L.Kevan 通過電子自選回波調制實驗提出eaq-的結構， 即1 個電子被6 個水分子包圍， 且二者通過O—H 鍵結合［20］。 eaq-的行為與陰離子相似， 其大小與碘離子相當［21］， 基本性質如表1 所示［22］。……