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电化学发光(ECL)是指电化学与化学发光的结合,是一种电化学诱导的原位发光行为。它涉及到电极表面高能量物质的产生,并通过电子转移反应产生发光现象。过硫酸盐(S2O82-)是一种阴极ECL试剂,当电位为-0.6 V时,其在电极表面会发生还原反应生成SO4?-,SO4?-在水溶液中进一步的发生反应产生具有发光性的物质单线态氧,在电位-1.4-1.8 V之间产生光辐射。除此之外,S2O82-还作为氧化剂被广泛的应用于污染物降解化工行业中,污染物的降解是基于S2O82-在反应过程中形成的中间体SO4?-的强氧化性,SO4?-能使不饱和键断裂,从而使污染物发生氧化降解。因此,活化S2O82-产生SO4?-是过硫酸高级氧化技术用于污染物处理的核心。研究已报道了多种活化S2O82-用于污染物降解的方法,而利用电化学诱导S2O82-氧化降解污染物,并应用S2O82-的ECL对污染物的降解进行检测的报道较少。基于此,本论文主要开展了以下工作:利用阴极电化学诱导(S2O82-)原位生成硫酸根自由基(SO4?-)降解染料活性艳蓝X-BR,通过循环伏安-电化学发光(CV-ECL)的CV和ECL信号同步检测,建立反应动力学机理研究模型。通过紫外可见光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对降解产物进行分析,明晰降解机理。研究结果表明,电化学诱导下,SO4?-通过氧化X-BR分子上的蒽醌、三嗪杂环等基团降解染料分子而使染料脱色。降解条件为:过硫酸钾溶液浓度0.1 mol·L-1,活性艳蓝X-BR浓度0.01mol·L-1,反应195 min,降解率达到最大为66.47%。降解反应符合一级反应动力学模型,反应速率常数为1.01×10-2 min-1。以小分子化合物对苯二酚(HQ)为目标污染物,利用电化学诱导S2O82-原位生成SO4?-的高级氧化技术对其氧化降解。实验中,动力学研究机理模型构建的方法与第一个工作中的一致,同时,借助于紫外可见光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)对其降解产物进行分析。实验表明,在电化学诱导下,HQ的氧化还原峰的电流强度明显降低,对苯二酚的含量逐渐减少。降解条件为:饱和S2O82-溶液体积为0.8 m L,HQ的浓度为0.02 mol·L-1,p H为7.5,反应360 min,降解率达到最大为63.7%。降解反应符合一级反应动力学模型,180 min前,反应速率常数为2.4×10-3 min-1,180 min后,反应速率常数为9.5×10-4 min-1。实验采用一步电沉积法,在电极表面修饰一层金纳米(nano-Au),探讨了nano-Au对S2O82-发光的影响,发现nano-Au对S2O82-的ECL行为有明显的催化活化作用,能够促进S2O82-向SO4?-的转化。基于此,我们进一步的探讨了将nano-Au修饰在电极表面后,电化学诱导S2O82-对HQ降解的影响及S2O82-的消耗情况。研究结果显示,nano-Au在该体系中能够加速HQ的降解。降解率随着S2O82-加入量的增加而增加,S2O82-的消耗及HQ的降解反应均服从一级反应动力学模型。降解条件:饱和S2O82-溶液加入的体积为1.2 m L,HQ的最佳浓度为0.01 mol·L-1,p H为7.5,反应150 min,降解率达到最大为96.23%。