溴化持久性有机污染物的机械化学转化为有用的氧溴化物:一个更绿色的方法

已经发现，几种溴化阻燃剂（BFR）对环境和人类健康产生不利影响，并被归类为持续的有机污染物（POPS）。机械化学毁灭被认为是安全处理POPs的有希望的技术，因为它能够在室温下通过无溶剂的高能量球铣削实现它们的完全碳化，从而在破坏过程中防止了无意的二恶英的形成。

在国家高技术研究发展计划(2013AA06A305)资助下，研究了Bi的化学计量量₂O._3.或者₂O._3.作为共磨剂(Bi/ la - br原子比= 1)对四种溴化阻燃剂(十溴二苯醚、十溴二苯醚;六溴环十二烷,HBCDD;四溴双酚A, TBBPA;六溴代苯(HBB)，选择性地完全转化为相应的氧溴化物(BiOBr和LaOBr)。这些产品具有非常特殊的催化和光学性质，因此它们可以用于一些实际的和许多潜在的工业应用。通过这种方式，溴在最终产品中被有益地重复使用，而持久性有机污染物的碳骨架被安全地破坏成CO₂和无定形碳。

溴化污染物的机械化学爆破

必须确定溴化污染物的碳化至碳质物质或其氧化₂在机械化学破坏过程中:这被认为是一个主要问题，因为它保证了潜在的有毒(溴化)有机副产品不会产生。持久性有机污染物的机械化学破坏产物中普遍存在无定形碳和石墨碳。另一方面，氧化成CO₂在文献中偶有报道。一些共磨试剂诱导其在研磨罐顶部空间释放，而其他(如各种氧化物)捕获它来生成碳酸盐。在后一种情况下，CO₂百分比接近0.033％的Vol（即空中的平均金额），由于碳酸盐与大气合作的热力学平衡₂(室温)。在这种情况下，很难判断气体是否真的由反应产生，因此需要可靠、精确的定量。

在进行的实验中，通过拉曼光谱证实了碳化过程，其中两个带称为“G频段”（1540-1580cm^－1)和d波段(1330-1380厘米)^－1），分别归因于非晶和石墨碳的存在。独立于来自共铣的试剂，TBBPA和HBB的D-和G波段比HBCDD和DECABDE的D-和G波段均尖锐，暗示碳化度较高。

二氧化碳量化

罐头通道的二氧化碳量化HPR-20 QIC实时气体分析仪当用BI执行反应时，重大多样性₂O._3.或者₂O._3.（表格1）。双₂O._3.没有由CO碳酸碳酸化₂在破坏过程中产生。特别是，与HBB和TBBPA相比，HBCDD和DECABDE产生了大量的这种气体。相反，在球磨后的所有样品中观察到二氧化碳的低百分比，用La球₂O._3.．通过傅里叶变换红外分析证实了碳酸盐的形成，证实了氧化途径也发生在该试剂。事实上，剩余的CO₂馏分(即不与La反应的馏分)₂O._3.)在瓶顶空气中发现的不同溴化污染物的变化趋势与Bi相似₂O._3.，表明氧化反应程度与两种氧化物相似，主要取决于溴化POP的分子结构。

结论

二氧化碳的形成能够解释为什么铋的反应性₂O._3.，这只需要2小时铣削以获得> 90％的转换，高于La₂O._3.，这需要至少6小时的研磨，以获得几乎完全转换（表1）。CO.₂难道不是被困住了吗₂O._3.而不影响其反应性。相反，LaOBr和La包含了二氧化碳₂O._3.形成拉₂（CO._3.）_3.和洛杉矶（CO_3.分别。有效的存在₂在氧化镧中，晶格阻碍了高能球磨对其的活化，从而使反应速率大大降低。

表1。大气成分在缸顶空后高

氧化物	BFR.	铣削时间（h）	转换 （％卷）	CO.2 （％卷）	N2 （％卷）	O.2 （％卷）	AR. （％卷）
双2O.3.	Decabde.	2	99.51	47.82	40.62	11.10	0.4584
	HBCDD.	2	91.33	38.76	47.80.	12.91	0.5282
	TBBPA	2	90.11	17.27	64.87	17.12	0.7397
	HBB.	2	96.77	16.64	64.89	17.66	0.7192
拉2O.3.	Decabde.	6.	98.55	1.040	77.34	20.76	0.8605
	HBCDD.	8.	98.00	0.03440.	78.31	20.79	0.8657
	TBBPA	8.	98.51	0.02470.	78.22	20.85	0.9053
	HBB.	8.	97.06	0.02370	77.80.	21.28	0.9047

项目摘要：

君黄
副教授（任职）
清华大学环境学院
海淀区清花园1号
北京100084
中国

纸张参考：

张昆仑，黄军，王斌，邓树波，王玉珏，喻刚(2016)“利用机械化学将溴化持久性有机污染物转化为有用的氧溴化物:一种更绿色的方法”，《科学报告》，6，文章编号:28394。doi: 10.1038 / srep28394

这些信息已经从Hiden Analytical提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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