ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ ΜΕ ΠΟΛΥΟΞΟΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΒΟΛΦΡΑΜΙΟΥ

Abstract

ΦΩΤΟΛΥΣΗ (ΜΕ ΕΓΓΥΣ ΟΡΑΤΟ ΚΑΙ ΥΠΕΡΙΩΔΕΣ ΦΩΣ), ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΠΟΛΥΟΞΟΒΟΛΦΡΑΜΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ (ΠΟΜ) ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ, ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΗ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΡΥΠΟΓΟΝΩΝ ΟΥΣΙΩΝ ΠΡΟΣ CO2, H2O ΚΑΙ, ΠΡΟΚΕΙΜΕΝΟΥ ΓΙΑ ΧΛΩΡΙΩΜΕΝΑ ΠΑΡΑΓΩΓΑ, HCL. ΩΣ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ Η ΦΑΙΝΟΛΗ, Η 4-, 3- ΚΑΙ Η 2- ΧΛΩΡΟΦΑΙΝΟΛΗ, Η Π-ΚΡΕΣΟΛΗ, ΤΟ ΧΛΩΡΟ-ΟΞΙΚΟ ΟΞΥ, Η Π-ΝΙΤΡΟΦΑΙΝΟΛΗ, Η 2,4 ΔΙΜΕΘΥΛΟΦΑΙΝΟΛΗ, ΤΟ ΟΞΙΚΟ ΟΞΥ ΚΑΙ ΤΟ 1,1,2 ΤΡΙΧΛΩΡΟ-ΑΙΘΑΝΙΟ. Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΦΩΤΟΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΟΤΙ ΧΩΡΕΙ ΚΥΡΙΩΣ ΜΕΣΩ ΡΙΖΩΝ ΟΗ, ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΟΔΙΕΓΕΡΜΕΝΗΣ ΠΟΜ ΜΕ ΤΟ Η2Ο. ΕΤΣΙ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΦΩΤΟΛΥΣΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ, ΑΝΙΧΝΕΥΟΥΜΕ ΜΕΓΑΛΟ ΑΡΙΘΜΟ ΥΔΡΟΞΥΛΙΩΜΕΝΩΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ, ΚΥΡΙΩΣ ΣΕ ΠΑΡΑ- Η/ΚΑΙ ΟΡΘΟ-ΘΕΣΗ. ΤΑ PW12O403-, W10O324- ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΑΝΑΛΟΓΗ ΦΩΤΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ, ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΟΜΩΣ ΣΤΗΝ ΦΩΤΟΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ. ΓΕΝΙΚΑ Η ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΠΟΜ ΕΙΝΑΙ ΑΝΑΛΟΓΗ ΜΕ ΑΥΤΗ ΤΟΥ TIO2. Ο ΚΥΡΙΟΣ ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ, ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ Η ΤΑΧΥΤΑΤΗ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ/ΕΠΑΝΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ. ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΠΑΝΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΗΣ ΠΟΜ, ΤΟ Ο2 ΥΦΙΣΤΑΤΑΙ ΑΝΑΓΩΓΙΚΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΣΧΗΜΑΤΙΖΟΝΤΑΣ ΡΙΖΕΣ Ο2-/ΗΟ2. ΟΙ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΣΤΗΝ ΠΟΡΕΙΑ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ. ΑΠΟΥΣΙΑ Ο2, Η ΠΟΡΕΙΑ ΦΩΤΟΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ ΧΩΡΕΙ ΚΑΤ'ΑΝΑΛΟΓΟ ΤΡΟΠΟ, ΟΜΩΣ Η ΕΚΛΥΣΗ ΤΟΥ CO2 ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΑ ΜΙΑ ΤΑΞΗ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ. ΣΤΑ ΑΠΑΕΡΩΜΕΝΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ, ΗΕΠΑΝΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ ΠΡΟΚΑΛΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΕΝΔΙΑΜΕΣΑ ΠΡΟΙΟΝΤΑ Η ΡΙΖΕΣ ΠΟΥ ΣΧΗΜΑΤΙΖΟΝΤΑΙ ΚΑΤΑ ΤΗ ΦΩΤΟΛΥΣΗ Η ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΠ'ΕΥΘΕΙΑΣ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ ΧΛΩΡΙΩΜΕΝΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ.

PHOTOLYSIS OF HOMOGENEOUS SOLUTIONS OF POLYOXOTUNGSTATES WITH NEAR VISIBLE AND UV LIGHT IN PRESENCE OF SEVERAL ORGANIC POLLUTANTS, RESULTS IN DEGRADATION OF POLLUTANTS TO CO2 AND H2O AND IN CASE OF CHLORINATED SUBSTRATES TO HCL AS WELL. THE ORGANIC POLLUTANTS STUDIED WERE: PHENOL, O, M, AND P-CHLOROPHENOLS, P-CRESOL, CHLORO-ACETIC ACID, P-NITROPHENOL, 2,4-DIMETHYLPHENOL, ACETIC ACID AND 1,1,2- TRICHLOROETHANE. THE PHOTODEGRADATION MECHANISM SEEMS TO TAKE PLACE VIA OH RADICALS, GENERATED FROM THE REACTION OF THE EXCITED POLYOXOMETALATE WITH H2O. THUS, DURING PHOTOLYSIS OF AROMATIC POLLUTANTS, A LOT OF HYDROXYLATED INTERMEDIATES, MAINLY IN THE ORTHO- AND PARA- POSITION OF THE ORIGINAL SUBSTRATE,WERE DETECTED. THE STUDIED POM PW12O403-, W10O324- AND SIW12O404- HAVE RATHERSIMILAR PHOTOCHEMICAL BEHAVIOUR, BUT THEY DIFFER IN PHOTOSENSITIVITY AND STABILITY TOWARD PH. IN GENERAL, THEY BEHAVE SIMILAR TO TIO2. THE MAIN FUNCTION OFDIOXYGEN IN THE PHOTODEGRADATION REACTIONS, SEEMS TO BE THE FAST REGENERATION(REOXIDATION) OF THE CATALYST. HOWEVER DIOXYGEN UNDERGOES ALSO REDUCTIVE ACTIVATION FROM THE PHOTOREDUCED POM, FORMING O2- /HO2 RADICALS THAT PARTICIPATE IN THE PHOTODEGRADATION PROCESS. IN THE ABSENCE OF DIOXYGEN, THE PHOTODEGRADATION PROCESS IS SIMILAR, HOWEVER, THE CO2 EVOLUTION IS AN ORDER OF MAGNITUDE SLOWER. IN DEAERATED SOLUTIONS, REOXIDATION OF THE CATALYST SEEMS TO TAKE PLACE THROUGH INTERMEDIATES OR RADICALS FORMED PHOTOLYSIS AND THROUGH DIRECT THERMALREACTION OF THE REDUCED POM WITH THE CHLORINATED SUBSTRATES.