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1、http://www.hxtb.org化学通报2005年第68卷w006超声空化降解水中有机污染物反应机理1,2,32*21张卫华全燮陈硕张卓勇12(东北师范大学城市与环境科学学院长春130024大连理工大学环境与生命学院大连116023)(3内蒙古民族大学化学学院通辽028043)摘要水溶液中超声空化产生局部高温高压和局部高浓度·OH、H2O2等氧化物种并同时形成瞬时超临界水，因此是一种能迅速降解水中有机污染物的有效方法。超声空化降解水中有机污染物涉及三个不同的途径：高温热解、自由基氧化和超临界水氧化。本文从以上三方面对超声空化降解水中有机污染物反应机理的研究加以介绍。关键词
2、超声空化有机物降解高温热解自由基氧化超临界水氧化MechanismoftheUltrasonicCavitationDegradationofOrganicContaminantsinWater1,2,32*21ZhangWeihua,QuanXie,ChenShuo,ZhangZhuoyong12(SchoolofCityandEnvironmentalScience,NortheastUniversity,Changchun130024SchoolofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversit
3、yofTechnology,Dalian1160233CollegeofChemistry,InnermongoliaNationalUniversity,Tongliao028043)AbstractUltrasoniccavitationappearstobeaneffectivemethodfortherapiddestructionoforganiccontaminantsinwaterbecauseoflocalizedhightemperatureandpressure,localizedhighconcentrationsofoxidizingspeciessuc
4、hashydroxylradicalandhydrogenperoxideinsolution,andtheformationoftransientsupercriticalwater.Themechanismofdegradationofcontaminantsinwaterbyacousticcavitationisshowninvolvingthreedistinctpathways:oxidationbyhydroxylradicals,pyrolyticdecompositionandsupercriticalwateroxidation.Thispaperrevie
5、wedtheresearchonmechanismoftheultrasoniccavitationdegradationoforganiccontaminantsinwaterfromabovethreeaspects.KeywordsUltrasoniccavitation,Organiccompounds,Degradation,Pyrolysis,Radicaloxidation,Supercriticalwateroxidation超声波降解水体中有机污染物，尤其是生物难降解有机污染物是近年发展起来的一项新型[1,2]水处理技术。频率范围在15kHz～1MHz的超声波
6、辐照水体中的有机污染物是由空化效应引起的物理化学过程。超声空化是指液体中的微小气泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程，这一过程可以把声场能量高度集中于极小的空化泡内，并在空化泡快速闭合的瞬间产生放电、发光、高温、高压、高能量密度、冲击波、微射流及微聚变等物理和化学效应。气泡快速崩溃伴随着气泡内蒸汽相绝热加热，在极短时间内(ns～µs)空化泡及其周围极小空间范围内出现热点，产生高达1900～5000K的高温和超过51MPa[3]的高压。张卫华女，43岁，博士生，现从事超声波在水处理中的应用研究。*联系人，E-mail:xiequan@ma
7、il.dlptt.ln.cn2004-03-21收稿，2004-06-28接受http://www.hxtb.org化学通报2005年第68卷w006[4]通常情况下，水溶液中发生超声空化时，物系被划分为三个不同的反应区域：(1)空化泡崩溃时内部气相区，该区域可产生极高温度和极高压力，在此条件下，水分子直接裂解为·H和·OH，这些活性自由基可相互结合成H2O或与气泡中的其它气态物质反应。非极性、易挥发的底物分子易于进入空化泡中，因此其主要降解反应途径为在泡内的高温热解。(2)空化泡界面层区域
