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大气中环境激素氧化降解机理的理论研究

作　者: 鲍园
导　师: 张庆竹
学　校: 山东大学
专　业: 环境科学
关键词: 反应机理环境激素邻苯二甲酸酯灭多威 4-叔丁基酚
分类号: X51
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

环境激素(Environmental Endocrine)是指外因性干扰生物体内分泌的化学物质,也称为外源性内分泌干扰物质(endocrine disrupter)。据科学研究初步证实,目前在社会生活中对人和动物有害的环境激素已经发现的有80余种。常见的环境激素包括邻苯二甲酸酯类、灭多威、烷基酚、二噁英、多氯联苯、多氯联苯醚、双酚A等。多数环境激素也属于“持久性有机污染物”(POPs),在环境中十分稳定而难以分解,不易清除。部分污染物质在气温高时易挥发进入大气,经由风吹而移入低温区,然后凝聚或借由降雨返回地表,当气温再度升高时,污染物又会进入大气当中,如此周而复始反复在大气中蒸发、迁移与沉降,借由空气、水和吸附物的携带,可传递至远离污染源排放的地点造成污染。环境激素的应用确实给人类带来了明显的经济利益,但同时也给人类带来了日益严重的环境问题。如今,人们已经认识到它的严重危害性并着手解决这个问题。本文以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、灭多威(MTL)及4-叔丁基酚(TBP)为环境激素的代表进行研究,采用高水平量子化学理论密度泛函方法(DFT),在MPWBIK/6-311+G(3df,2p)//MPWBIK/6-31+G(d,p)水平下对邻苯二甲酸二乙酯、灭多威和4-叔丁基酚在大气中的氧化降解机理做出系统研究与分析,得到了一些有价值的研究成果：1、OH-自由基引发的氧化反应是DEP在大气中降解的主要途径,主要反应有氢抽提反应、苯环加成反应,并且以烷基氢抽提、苯环加成反应为主。2、在OH引发的灭多威大气降解中,初级反应以三个甲基氢抽提为主,而且初级反应形成的中间体特别容易被大气中的O2/NO氧化而继续反应。3、在白天TBP主要与OH发生四种氢抽提反应,在夜间TBP可与N03发生四种氢抽提反应,初级反应生成的活性中间体IM1和IM2可以与大气中O2、NO和NO2等进一步发生反应。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
符号说明  11-12
第一章绪论  12-17
  1.1 研究背景  12-15
  1.2 量子化学计算在环境科学中的应用  15-17
第二章理论基础和计算方法  17-25
  2.1 分子体系的薛定谔方程  17-22
  2.2 势能面  22-23
  2.3 振动频率的计算  23
  2.4 内禀反应坐标方法  23-24
  2.5 变分过渡态理论  24-25
第三章邻苯二甲酸二乙酯在大气中降解机理研究  25-44
  3.1 引言  25-27
  3.2 选择邻苯二甲酸二乙酯为模型化合物的依据和意义  27-29
  3.3 计算方法  29
  3.4 结果与讨论  29-32
  3.5 小结  32-44
第四章灭多威在大气中的降解机理研究  44-54
  4.1 引言  44-45
  4.2 计算方法  45
  4.3 结果与讨论  45-48
  4.4 小结  48-54
第五章 4-叔丁基酚在大气中降解机理研究  54-68
  5.1 引言  54-55
  5.2 计算方法  55-56
  5.3 结果与讨论  56-60
  5.4 小结  60-68
第七章总结与展望  68-69
参考文献  69-79
攻读硕士学位期间发表论文目录  79-80
致谢  80-81
学位论文评阅及答辩情况表  81

大气中环境激素氧化降解机理的理论研究

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