[发明专利]一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法

说明书

本发明提供一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法，包括以下步骤：S1，在电极反应器中加入电解质和缓冲液混合均匀，去除反应体系中氧后，将所述电极反应器连接至电化学工作站，调节空白反应体系的电流稳定；S2，将配制好的电子穿梭体溶液加入所述电极反应器中，待反应体系电流稳定后，再加入待测液，至反应体系重新达到稳定电流；S3，记录电流响应时间和稳定电流，通过公式计算电子的转移能力EC。相比于现有技术，本发明利用加入的电子穿梭体在恒定的电势下介导溶解性有机物与电极反应器中工作电极之间的电子传递，间接测定溶解性有机物电子转移的能力，解决了现有技术中测试溶解性有机物电子转移能力时间长、测量精确度低的问题。

技术领域

本发明涉及环境电化学技术领域，具体涉及一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法。

背景技术

溶解有机物(Dissolved organic matter，DOM)是一种由不同分子量有机物组成的混合有机物，其性质与组成因来源不同而差异较大，广泛分布在陆域和水域环境中。DOM在研究上被定义为：有机物料用水振荡浸提后，能通过0.45μm滤膜、具有不同结构及分子量的有机物的复合物，这类复合物被称为DOM。

在水处理过程中，污水厂二级出水中的DOM成分复杂，既包含低分子量的游离氨基酸、糖类、有机酸，也包括大分子量的腐殖质、氨基糖和多酚等，因此，如果DOM没有得到很好的处理，将会对水质具有突出的实质性影响，且容易对后续深度处理工艺造成一定的不利影响。污水深度处理按照其处理方法可概括为物理法、化学氧化法、生物法和联用技术。化学氧化法在深度处理中广泛应用，用于去除有机物、颜色、气味及防治膜污染等，而DOM是化学氧化过程的重要去除对象。但由于以下原因，氧化步骤的效率和出水质量在很大程度上取决于化学氧化剂与DOM的反应：①DOM与氧化剂的反应增加了氧化剂的消耗并且降低了氧化剂对微量污染物的处理效率；②DOM与氧化剂反应会生成有害的氧化副产物；③DOM的氧化反应会导致低分子量的可同化有机碳的生成，进而破坏深度处理出水的稳定性。因此，探究DOM与氧化剂的反应特性，对于找到既能保证处理效果又能减少副产物的氧化剂的最优投量是非常重要的。

目前，对污水中DOM特性的分析方法主要包括有机物浓度、特定的紫外吸光度、色度、三维荧光光谱、分子量分布和X射线光电子能谱等。但是这些分析参数并不能直接表示DOM与氧化剂反应过程的氧化还原特性，而且不能实现在线、快速监测。因此，提出DOM电子转移能力用于表示DOM在反应过程中的氧化还原状态则显得非常重要，DOM电子转移能力包括电子接受能力(EAC)和电子供给能力(EDC，Electron donating capacity)，而其电子供给能力(EDC)也可以反应DOM与氧化剂反应过程中的抗氧化能力。

DOM模型物的EDC是指在一定的pH和氧化还原电势(Eh)下，单位质量DOM模型物作为电子供体能够供给的电子数目。测定EDC的传统方法为化学试剂法：通过有机物与加入的化学试剂发生氧化还原反应，根据反应平衡式或者滴定氧化还原电势间接确定有机物的EDC，一般采用K₃[Fe(CN)₆]作氧化剂对DOM进行氧化。但传统的化学试剂法存在以下缺陷：(1)反应速度很慢，测定EDC需要24小时以上；(2)化学试剂的加入可能会导致DOM发生副反应，从而给测量造成误差。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于：通过提供一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法，解决了现有技术中测试电子转移能力时间长、测量精确度低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法，包括以下步骤：

S1，在电极反应器中加入电解质和缓冲液混合均匀，去除反应体系中氧后，将所述电极反应器连接至电化学工作站，调节空白反应体系的电流稳定；