利用拉曼光谱原位在线检测研究微型毛细管反应器中超/亚临界水氧化含氯有机物

超临界水氧化技术是当今世界引人注目的研究领域。然而，目前国内外关于超临界水氧化方面的研究基本上都是在不锈钢材质的反应器中进行的，当反应物中含有Cl、Br等原子时对反应设备存在着严重的腐蚀作用，所以含氯化合物的超临界水氧化方面的研究受到了严重的制约，研究的基础数据十分缺乏。申请者率先提出在耐腐蚀、耐高温高压可视微型毛细管反应器中开展有机氯化物的超临界水氧化降解反应研究，以H2O2为氧化剂，结合拉曼光谱对反应物和氧化产物的原位在线检测，特别是根据产物CO2拉曼峰面积与毛细管反应器中CO2浓度（或压力）之间的关系，从而得出不同反应时间条件下CO2的产生情况与反应物氧化程度之间的关系，同时结合显微镜观察反应过程的相态变化。探索有机氯化物在超/亚临界水中的氧化降解反应，得到氧化降解条件与产物、降解效率等动力学数据，为有机氯化物废水超临界水氧化处理技术提供理论依据和基础数据。

超临界水氧化技术是当今世界上引人注目的研究领域。项目申请者率先提出在耐腐蚀、耐高温高压可视毛细管微反应器中开展有机氯化物的超临界水氧化降解反应研究，结合拉曼光谱对反应物和氧化产物的原位在线分析，特别是根据CO2拉曼峰面积与毛细管反应器中产物CO2浓度（或压力）之间的关系，从而得出不同反应时间条件下CO2的生成情况与反应物氧化程度之间的关系。研究了氯苯的超亚临界水氧化反应、四氯化碳在超亚临界水中的水解反应及1,1,1-三氯乙烷（TCA）超/亚临界水氧化反应，得到了氧化降解条件与产物降解效率等动力学数据，同时利用毛细管微反应器独特的可视特点结合偏光显微镜，得到了反应体系在升温、反应、降温过程的相态变化，加深了对超亚临界水氧化过程的了解。研究成果分别发表在Environmental Science & Technology、AIChE Journal、Chemical Engineering Science等TOP期刊。此外，还利用其耐氯腐蚀的性能，研究了氯苯、2,4-二氯甲苯等含氯有机物在超亚临界水中溶解度，弥补了溶解度数据的缺乏，为疏水性有机物在超亚临界水中溶解度测定提供了一种新的方法；还开展了多种废旧塑料（聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯）在亚临界水中解聚的解聚实验研究；超临界水中煤与塑料的共液化研究及超/亚临界水中聚氨酯合成革生产中DMF精馏釜残的液化研究，项目取得的研究成果为超亚临界水的工业化应用和该领域进一步研究提供了理论依据和基础数据。