Кинетика и механизмы процессов деструкции органических соединений, растворенных в воде, в диэлектрическом барьерном разряде
Диссертация
Показано, что основными продуктами разложения насыщенных кислот и ацетона являются оксиды углерода и альдегиды, формальдегидатолько оксиды углерода. Максимальный выход альдегидов наблюдается при обработке в ДБР уксусной кислоты (1.3 мг/л), а минимальный — для пропионовой кислоты (0.3 мг/л), максимальный выход оксидов углерода в газовой фазе характерен для уксусной кислоты (2 мг/л), а минимальный… Читать ещё >
Список литературы
- Trapido М., Munter R., Veressinina Y. // Proceedings of 1.ternational Conference of the International Ozone Association of the European-Africam-Asian-Australasian Group in Conjuction with Acwatech Moscow. — 1998. May 26−28. — P. 519.
- Grinevich V. I., Kvitkova E. Y., Plastinina N. A., Rybkin V. V. Application of Dielectric Barrier Discharge for Waste Water Purification // Plasma Chem Plasma Process. DOI 10.1007/sl 1090−010−9256−1.
- Njoyim E., Ghogomu P., Laminsi S., Nzali S., Doubla A., Brisset J.-L. Coupling Gliding Discharge Treatment and Catalysis by Oyster Shell Powder for Pollution Abatement of Surface Waters//Ind. Eng. Chem. Res. -2009. -V.48. -P. 9773−9780.
- С ловецкий Д. И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М.: Наука. -1980. 310 с.
- Полак JI.C., Овсянников А. А., Словеций Д. И., Вурзель Ф. Б. Теоретическая и прикладная плазмохимия. М.:Наука. -1975. -304 с.
- Titov V.A., Rybkin V.V., Smirnov S.A., Kulentsan A.L., Choi H.S. Experimental and theoretical studies on the characteristics of atmospheric pressure glow discharge with liquid cathode // Plasma Chem. Plasma Process. 2006. — V. 26.-P. 543.
- Bruggeman P., Leys C. Non-thermal plasmas in and in contact with liquids // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. — V. 42. — P. 1.
- Рыбкин B.B., Смирнов C.A., Титов B.A., Аржаков Д. А. Характеристики электронов и их колебательных распределений молекул в разряде постоянного тока атмосферного давления в воздухе с жидким катодом // Теплофизика Высоких Температур. 2010. — Т.48. — С. 489.
- Titov V.A., Rybkin V.V., Maximov A.I., Choi H.-S. Characteristics of Atmospheric Pressure Air Glow Discharge with Aqueous Electrolyte Cathode // Plasma Chemistry Plasma Processing. -2005. V.25.- No 5.- P.503.
- Пикаев А.К., Кабакчи С. А., Макаров И. Е. Высокотемпературный радиолиз воды и водных растворов. М.: Энергоатомиздат. -1988.- 133 с.
- Пикаев А.К., Кабакчи С. А. Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды. М.: Энергоатомиздат. — 1982. -200 с.
- Бугаенко JI.T., Кузьмин М. Е., Полак J1.C. Химия высоких энергий. -М.: Химия. 1988.-368 с.
- Bruggeman P., Liu J., Degroote J., Kong M. G., Vierendeels J., Leys C. DC excited glow discharges in atmospheric pressure air in pin-to-water electrode systems // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. — V. 41. — P. 215 201.
- Janca S., Kuzmin A., Maximov A., Titova Yu., Czernichowski A. Investigation of the Chemical Action of the Gliding and «Point» Arcs Between the Metallic Electrode and Aqueous Solution// Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1999.-V. 19.-P. 53.
- Mezei P., Cserfalvi T. Electrolyte Cathode Atmospheric Glow Discharges for Direct Solution Analysis // Appl. Spectrosc. Rev. -2007. V.42. — P. 573.
- Verreycken Т., Schram D.C., Leys C., Bruggeman P. Spectroscopic study of an atmospheric ressure dc glow discharge with a water lectrode in atomic and molecular gases // Plasma Sources Sci. Technol. -2010. V. 19. — P. 45 004.
- Рыбкин B.B., Титов В. А., Чумадова E.C., Шикова Т. Г. Образование и гибель активных частиц в жидком катоде под действием разряда атмосферного давления // Изв. Высш. Учебн. Завед. Химия и Хим. Технол. -2008.-Т. 51. №. 11.-С. 29.
- Yan J.H., Du Ch.M., Li X.D., Cheron B.G., Ni M.J., Cen K.F. Degradation of Phenol in Aqueous Solutions by Gas-Liquid Gliding Arc Discharges // Plasma Chem. Plasma Process. 2006- V. 26. — P. 31.
- Burlica R., Kirkpatrick M.J., Finney W.C., Clark R.J., Locke B.R. Organic dye removal from aqueous solution by glidarc discharges // J. Electrost. 2004.-V. 62.-P.309.
- Du Ch. M., Sun Y. W., Zhuang X.F. The Effects of Gas Composition on Active Species and Byproducts Formation in Gas-Water Gliding Arc Discharge // Plasma Chem. Plasma Process. 2008. — V. 28. — P. 523.
- Du Ch.M., Yan J.H., Cheron B.G. Degradation of 4-Chlorophenol using a Gas-Liquid Gliding Arc Discharge Plasma Reactor // Plasma Chem. Plasma Process. 2007. — V.27. — P. 635.
- Yan J.H., Du C.M., Li X.D., Sun X.D., Ni M.J., Cen K.F., Cheron B. Plasma chemical degradation of phenol in solution by gas-liquid gliding arc discharge // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. — V. 14. — P. 637.
- Grabowski L.R., Van Veldhuizen L.R., Pemen A.J.M., Rutgers W.R. Corona Above Water Reactor for Systematic Study of Aqueous Phenol Degradation // Plasma Chem. Plasma Process. 2006. — V. 26. — P. 3.
- Sunka P., Babicky V., Clupek M., Lukes P., Simek M., Schmidt J., Cernak M. Generation of chemically active species by electrical discharges in water // Plasma Sources Sci. Technol. 1999. — V. 8. — P. 258.
- Bubnov A.G., Burova E.Yu., Grinevich V.I., Rybkin V.V., Kim J.-K., Choi H.-S. Plasma-Catalytic Decomposition of Phenols in Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge // Plasma Chem. Plasma Process. 2006. — V. 26. — P. 19.
- Ognier S., Iya-sou D., Fourmond C., Cavadias S. Analysis of Mechanisms at the Plasma-Liquid Interface in a Gas-Liquid Discharge Reactor Used for Treatment of Polluted Water // Plasma Chem. Plasma Process. -2009. V. 29. -P. 261.
- Мок Y.S., Jo J.-O., Lee N.-J., Ahn H.T., Kim J.T. Application of Dielectric Barrier Discharge Reactor Immersed in Wastewater to the Oxidative Degradation of Organic Contaminant // Plasma Chem. Plasma Process. 2007. — V. 27. — P. 51.
- Гриневич В.И., Пластинина H.A., Рыбкин B.B., Бубнов А. Г. Окислительная деструкция муравьиной кислоты в водном растворе под действием поверхностно-барьерного разряда // Химия Высоких Энергий. -2009.-Т. 43,-N2.-С. 182.
- Бубнов А.Г., Гриневич В. И., Маслова О. Н., Рыбкин В. В. Применение барьерного разряда для очистки воды от фенола. Тепловые характеристики реактора // Теорет. Основы Химич. Технол. 2007. — Т. 41. — N 4. -С. 420.
- Qu G.Z., Lu N., Li J., Wu Y., Li G.F., Li D. Simulataneous pentachlorophenol decomposition and granular activated carbon regeneration assisted by dielectric barrier discharge plasma // J. Hazard. Mater. —2009. — V. 172. — P. 472.
- Самойлович В.Г., Гибалов В. И., Козлов K.B. Физическая химия барьерного разряда. —М.: МГУ. —1989. —176 с.
- Kogelschatz U. Dielectric-barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications // Plasma Chem. Plasma Process. 2003. -V.23.-P. 1.
- Grymopre D.R., Sharma A.K., Finney W.C., Locke B.R. The role of Fenton’s reaction in aqueous phase pulsed streamer corona reactors // Chem. Ing. J. -2001.-V. 82.-P. 189.
- Shih K.Y., Locke B.R. Chemical and Physical Characteristics of Pulsed Electrical Discharge Within Gas Bubbles in Aqueous Solutions // Plasma Chem. Plasma Process. -2010. -V. 30.-P. 1.
- Bian W., Zhou M., Lei L. Formations of Active Species and By-Products in Water by Pulsed High-Voltage Discharge // Plasma Chem. Plasma Process. -2007.-V. 27.-P. 330.
- Hao X.L., Zhou M.H., Zhang Y., Lei L.C. Enhanced degradation of organic pollutant 4-chlorophenol in water by non-thermal plasma process with Ti02 // Plasma Chem. Plasma Process. 2006. — V. 26. — P. 455.
- Malik M.A. Synergistic effect of plasmacatalyst and ozone in a pulsed corona discharge reactor on the decomposition of organic pollutants in water // Plasma Sources Sei. Technol. 2003. — V. 12. — P. 26.
- Mededovic Thagard S., Takashima K., Mizuno A. Chemistry of the Positive and Negative Electrical Discharges Formed in Liquid Water and Above a Gas-Liquid Surface // Plasma Chem. Plasma Process. 2009. — V. 29. — P. 455.
- Lukes P., Locke B.R. Plasmachemical oxidation processes in a hybrid gas-liquid electrical discharge reactor // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. -V. 38. — P. 4074.
- Liu Y., Jiang X. Plasma-induced Degradation of Chlorobenzene in Aqueous Solution // Plasma Chem. Plasma Process. 2008. — V. 28. — P. 15.
- Tomizawa S., Tezuka M. Kinetics and Mechanism of the Organic Degradation in Aqueous Solution Irradiated with Gaseous Plasma // Plasma Chem. Plasma Process. 2007. — V. 27. — P. 486.
- Tomizawa S., Tezuka M. Oxidative Degradation of Aqueous Cresols Induced by Gaseous Plasma with Contact Glow Discharge Electrolysis// Plasma Chem. Plasma Process. 2006. — V. 26. — P. 43.
- Gao J., Liu Y., Yang W., Pu W.Y., Pu L., Yu J., Lu Q. Oxidative degradation of phenol in aqueous electrolyte induced by plasma from a direct glow discharge // Plasma Sources Sci. Technol. 2003. — V. 12. — P. 533−538.
- Gai K., Yanjie D. Liquid phase auramine oxidation induced by plasma with glow discharge electrolysis // Plasma Sources Sci. Technol. -2005. -V. 14. P. 589.
- Bruggeman P., Schram D., Gonzalez M.A., Rego R., Kong M.G., Leys C. Characterization of a direct dc-excited discharge in water by optical emission spectroscopy // Plasma Sources Sci. Technol. 2009. — V. 18. — P. 25 017.
- Wang L. 4-Chlorophenol Degradation and Hydrogen Peroxide Formation Induced by DC Diaphragm Glow Discharge in an Aqueous Solution // Plasma Chem. Plasma Process. 2009. — V. 29. — P. 241.
- Максимов А.И., Никифоров А. Ю. Электрические и оптические свойства подводного разряда типа «диафрагменного» // Химия Высоких Энергий. 2010. — Т. 44. — N 3. — С. 272.
- Stara Z., Krcma F. The Study of H2O2 Generation by DC Diaphragm Discharge in Liquids// Czech. J. Phys. -2004. -V. 54. P. 1050.
- B.B. Лунин, М. П. Попович, C.H. Ткаченко. Физическая химия озона. М.: МГУ. 1998. 61 С.
- Grinevich V.I. Kinetics of ozone formation in the gas and liquid phases in a barrier-discharge plasma// Theoret. Found. Chem. Technol. 2004. — V. 38. -N l.-P. 56
- Piskarev I.M., Spirov G.M., Selemir V.D., Karelin V.I., Shlepkin S.I. // High Energy Chemistry. -2007. -V. 41. N. 4. — P. 288.
- Lukes P., Appleton A.T., Locke B.R. Hydrogen peroxide and ozone formation in hybrid gas-liquid electrical discharge Reactors // IEEE Trans. Ind. Appl. -2004.-V. 40.-N l.-P. 60.
- Titov V.A., Rybkin V.V., Kulentsan A.L., Choi H.-S. Properties of atmospheric pressure glow discharge with liquid electrolyte cathode// High Temp. Mater. Processes.-2007.-V. 11.-P. 515.
- Ершов Б.Г. Кинетика, механизм и интермедиаты некоторых радиационно-химических реакций в водных растворах // Успехи химии. 2004. -Т. 73. -№ 1.-С. 107.
- Locke B.R., Shih K.Y. Review of the methods to form hydrogen peroxide in electrical discharge plasma with liquid water // Plasma Sources Sci. Technol. 2011. — V. 20. — No 3. — P. 34 006. (pp. 15).
- Shih K. Y., Locke B. R. Chemical and Physical Characteristics of Pulsed Electrical Discharge Within Gas Bubbles in Aqueous Solutions //Plasma Chem. Plasma Process. 2010. — V.30. — P. 1−20.
- Dang Т. Н., Denat A., Lesaint О. and Teissedre G. Degradation of organic molecules by streamer discharges in water: coupled electrical and chemical measurements//Plasma Sources Sci. Technol. 2008. — V.17. — P. 24 013.
- Кутепов A.M., Захаров А. Г., Максимов А. И. Вакуумно -плазменное и плазменно растворное модифицирование полимерных материалов. — М.: Наука. 2004. — 496 с.
- МешалкинВ. П., Койфман О. И., Гриневич В. И., Рыбкин В. В. Методы химии высоких энергий в защите окружающей среды. Уч. пособие. -М.: Химия. 2008.-244 с.
- Бубнов А.Г., Гриневич В. И., Маслова О. Н. Очистка поверхностных вод от органических соединений в плазме барьерного разряда // Журнал прикладной химии. 2006. — № 6. — С. 944 .
- Malik М.А. Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy Efficient? // Plasma Chem. Plasma Process. -2010. V. 30. — P. 21.
- Smedt F. De, Bui X. У., Nguyen T. L., Peeters J., Vereecken L. Theoretical and experimental study of the product branching in the reaction of acetic acid with OH radicals// J. Phys. Chem. A. -2005. -V.109. -P. 2401−2409.
- Magureanu M., N. B. Mandache, Parvulescu V.I. Degradation of organic dyes in water by electrical Discharges//Plasma Chem. Plasma Process. 2007. -V. 27.-P. 589−598.
- Zhang J., Chen J., Li X. Remove of Phenolic Compounds in Water by Low-Temperature Plasma: A Review of Current Research // Water Resource and Protection. — 2009. — V. 2. — P. 99.
- Гриневич В.И., Извекова T.B., Пластинина H.A., Шурэнцэцэг X. Очистка природных вод озонированием и в диэлектрическом поверхностно-барьерном разряде // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. —2009. —Т.52. —№.9. — С. 110−112.
- Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport phenomena. — New York: John Wiley and Sons. 1960. —780 p.
- Л.Г. Симонова, B.B. Барелко, Б. С. Бальжинимаев и др. Катализаторы на"основе стекловолокнистых носителей. 1. Физико-химические свойства кремнеземных стекловолокнистых носителей // Кинетика и катализ. — 2001. — Т.42. — № 5. — С.762−772.
- Елизарова Г. Л., Матвиенко Л. Г. и др. Каталитическое окисление 1,1-диметилгидразина кислородом воздуха в разбавленных водных растворах // Кинетика и катализ. — 1998. — Т.39. — № 1. — С.49−55.
- ПНД Ф 14.1:2:4.187−02. Методика выполнения измерений массовой концентрации формальдегида в пробах природных, питьевых и сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». -Москва. 2002.
- В.А. Симонов, Е. В. Нехорошева, Н. А. Заворовская. Анализ воздушной среды при переработке полимерных материалов. -Л: Химия, 1988. — 224 с.
- Новиков Ю. В, Ласточкина К. О., Болдина З. Н. Методы исследования качества воды водоёмов. -М.: Медицина. 1990. —400 с.
- Гиллебранд В.Ф. Практическое руководство по неорганическому анализу. М.: Химия. 1957. — 1016 с.
- Егорова Г. В., Вобликова В. А., Ткаченко С. Н. и др. Цементсодержащие катализаторы в реакциях разложения озона и окислениямонооксида углерода и метана// Ж. физ. хим. 2003. — Т.77. — № 11. — С.1966−1971.
- Быковская М.С., Гинзбург C.JL, Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. — М.: Медицина. 1966. — 595 с.
- Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. — М.: Химия, 1984. — 448 с.
- Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. — Л: Химия, 1971. — 702 с.
- Gear С W. The automatic integration of ordinary differential equations // Commun. ACM. —V. 14. —1971. — P. 176−179.
- Gear С W. Numerical initial value problems in ordinary differential equations. — Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1971. — 252 p.
- Полак Л.С., Гольденберг М. Я., Левицкий A.A. Вычислительные методы в химической кинетике. —М.: Наука, 1984. — 280 с.
- Зимин Ю.С. Кинетика и механизм озонированного окисления спиртов, эфиров, кетонов и олефинов в водной среде. Дисс. докт.хим.наук. Уфа. БашГУ. 2006.
- Разумовский С.Д., Заиков Т. Е. Озон и его реакции с органическими соединениями (кинетика и механизм). М.: Наука. -1974. -322 с.
- Денисов Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. М.: ВШ. 1988, — 391 с.
- Пшежецкий С.Я. Механизм радиационно-химических реакций. -М.: Госхимиздат. 1962.-398 с.
- Karpel Vel Leitner N., Dore M. Hydroxyl radical induced decomposition of aliphatic acids in oxygenated and deoxygenated aqueous solutions // J. Photochem.
- Photobiol. A Chem. 1996. — V.99. — № 2−3. — P. 137−143 ^
- Исидоров B.A. Экологическая Химия: Уч. Пособие Для Вузов. -Спб: Химиздат. 2001. 303 с.
- Xu S.C., Zhu R.S., Lin М.С. Ab Initio Study of OH + CH20 Reaction: The effect of OH-OCH2 complex on the H-abstraction Kinetics // Int. J. Chem. Kinet. 2006. — V. 38, — P. 322−326.
- Baulch D.L., Cobos C.J., Cox R.A., Esser C., Frank P., Just Th., Kerr J.A., Pilling M.J., Troe J., Walker R.W., Warnatz J. Evaluated kinetic data for combustion modeling // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1992. — V.21. — P. 411−734.
- Braslavsky S., Heicklen J. Gas Phase Reaction of 03 with CH20 // Int. J. Chem. Kinet. — 1976. — V.8. — P. 801−808.
- Galano A., Alvarez-Idaboy J.R., Ruiz-Santoyo Ma. E., Vivier-Bunge A. Rate Coefficient and Mechanism of the Gas Phase OH Hydrogen Abstraction Reaction from Formic Acid // J. Phys. Chem. A. 2002. — V.106. — P.9520−9528.
- Singleton D.L., Paraskevopoulos G., Irwin R.S. Rates and mechanism of the reactions of hydroxy 1 radicals with acetic, deuterated acetic, and propionic acids in the gas phase//J. Am. Chem. Soc. — 1989. —V. 111. —P. 5248−5251.
- Бобкова E.C., Гриневич В. И., Исакина А. А., Рыбкин B.B. // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. 2009.- Т.52. — В.9. — С.43.