文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
氯酚类化合物超声波/零价铁协同降解性能的QSPR研究
姓名:朱飞
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:戴友芝
20060501
摘要
本文在超声波/零价铁体系中,实测了相同反应条件下2-CP、2,4-DCP、2,4,5-TCP、
2,4,6-TCP、2,3,4,6-TeCP和PCP六种氯酚的降解速率常数(k), 结果表明六种氯酚的降解
均符合一级动力学反应。其降解率大为:PCP>2,3,4,6-TeCP>2,4,5-
TCP>2,4-DCP>2,4,6-TCP>2-CP。
以优化反应条件下四种氯酚的Logk为因变量,以反映分子整体性质和碳氯键性质
的25个量子化学参数为自变量,分别应用一元回归分析方法和偏最小二乘回归分析方
法(PLS)进行分析,建立了氯酚类化合物分子结构与降解速率常数的QS-PR模型,两种
分析方法所得模型结论基本一致:在该协同体系中,对Logk有较大影响的参数主要是
与其分子整体性质有关,与反映C-Cl键性质的参数关系不大。其中,Logk与参数QCl、
+
Polar、Mw、QH 、CCR、和EN1呈正相关,与参数Elumo、FE、TEE、TE、Dipole和EE1
呈负相关。
以相同反应条件下六种氯酚的Logk为因变量,以反映分子整体性质的14个量子化
学参数为自变量,运用PLS回归方法分析,建立了氯酚类化合物分子结构与降解速率常
数的QSPR模型。模型结果显示:影响US/Fe协同降解性能(Logk)的主要因素是Vp、Ehomo、
2
LogKo/w、(Elumo-Ehomo) 和Elumo-Ehomo。Logk随着参数Ehomo和LogKo/w的增大而增大,
2
随着参数Vp、(Elumo-Ehomo) 和Elumo-Ehomo的增大而减小。可以推测:在US/Fe协同体系
中,氯酚类化合物的降解反应不是以空化泡内的热解反应为主;Fe表面的吸附作用对
降解反应起决定影响,氯酚化合物的氧化反应占主导地位。
从试验和理论两个方面对氯酚类化合物US/Fe协同降解途径进行了初步的探讨,试
验研究结果表明PCP在US/Fe协同体系中的中间产物有四氯邻苯醌、四氯对苯二酚和
2,3,4,6-TeCP。模型结果显示氯酚的降解与碳碳键的断裂有一定的关系,可以解释PCP
降解过程有四氯邻苯醌中间产物产生的试验结果。

关键词: 氯酚类化合物; 超声波/零价铁; 降解性能; QSPR; PLS

I
ABSTRACT
In the article, At the same conditions, the degradation rate constants of 2-CP、2,4-DCP、
2,4,5-TCP、2,4,6-TCP、2,3,4,6-TeCP and PCP were mensurated. The results show that the
concentration of the reaction solution(C)/ the initial concentration of the reaction solution
(C0) decreased exponentially with time, and the degradation follows pseudo-first-order
reaction ics, that is dc/dt= -kt. The pseudo first-order degradation rate constants follow
the decreasing order of PCP>2,3,4,6-TeCP>2,4,5-
TCP>2,4-DCP>2,4,6-TCP>2-CP.
At the optimized conditions, 25 quantum chemical descriptors were independent
variables and the Logk was dependent variable. by regression analysis and partial least
regression, the correlation between the logarithm value of degradation rate constant (Logk)
and structure parameters was researched and quantitative structure–property relation