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聚烯烴溴代阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-12-4 11:12:29 |
四溴雙酚A（TBBPA）、六溴環(huán)十二烷（HBCD）和十溴聯(lián)苯醚（decaBDE）是世界范圍內(nèi)產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的三種典型聚烯烴溴代阻燃劑，聚烯烴溴代阻燃劑具有環(huán)境持久性、長距離遷移性、生物富集性及生物毒性。
這三種典型聚烯烴溴代阻燃劑疏水性強，容易吸附和蓄積在地表土壤和水體沉積物中，其在土壤/沉積物中的自然衰減過程引起了國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。生物降解與非生物轉(zhuǎn)化是聚烯烴溴代阻燃劑在土壤/沉積物中自然衰減過程的重要組成部分。已有的研究主要集中在聚烯烴溴代阻燃劑的生物降解上，而對聚烯烴溴代阻燃劑的非生物轉(zhuǎn)化尤其是還原條件下的非生物轉(zhuǎn)化的研究很少。
近期，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士研究生李丹在導(dǎo)師彭平安和鐘音的指導(dǎo)下，在硫化亞鐵（FeS）和硫化零價鐵（S-nZVI）體系下典型聚烯烴溴代阻燃劑的還原轉(zhuǎn)化研究方面取得進展。硫化亞鐵（FeS）是一種重要的還原性礦物，主要分布在缺氧的自然環(huán)境中，如土壤、底泥和沉積物等。
它是由硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的S2-與環(huán)境中普遍存在的鐵物種（如溶解態(tài)Fe2+、鐵氧化物等）反應(yīng)而形成的。據(jù)研究報道，F(xiàn)eS在底泥中的含量可以高達0.37wt%干重。另外，在人工環(huán)境中如零價鐵（nZVI）反應(yīng)滲透墻也普遍存在FeS。
另一方面，硫酸鹽還原菌的作用和溶解態(tài)S2-的輸入使得nZVI表面形成FeS薄膜而產(chǎn)生硫化零價鐵（S-nZVI）。研究結(jié)果顯示，F(xiàn)eS對decaBDE和TBBPA的還原轉(zhuǎn)化不顯著，但能顯著還原轉(zhuǎn)化HBCD，使得HBCD發(fā)生雙溴消除反應(yīng)，逐步轉(zhuǎn)化成為四溴環(huán)十二碳烯、二溴環(huán)十二碳二烯和環(huán)十二碳三烯。
固體表征分析證明FeS固體表面上的Fe(II)和S(-II)均參與了HBCD的還原轉(zhuǎn)化。此外，HBCD的還原轉(zhuǎn)化過程符合假一級反應(yīng)動力學(xué)模型，當(dāng)FeS與HBCD的濃度比為2.3時，HBCD的轉(zhuǎn)化達到最佳效果。此研究的結(jié)果不但提高了人們對HBCD在富含F(xiàn)eS環(huán)境下的自然衰減過程的認識，也為還原環(huán)境中HBCD的污染治理提供了理論依據(jù)。
雖然在FeS體系下TBBPA的還原轉(zhuǎn)化并不明顯，但在nZVI和S-nZVI體系下TBBPA可以被迅速還原轉(zhuǎn)化。在S-nZVI體系下，TBBPA發(fā)生完全脫溴生成非溴代產(chǎn)物雙酚A（BPA），反應(yīng)過程遵循假一級反應(yīng)動力學(xué)模型。
磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(阻燃劑TDCPP)物理化學(xué)性質(zhì)
外觀：無色粘性液體
熔 點：-64℃
沸 點：315℃
密 度：1.512
閃 光 點：249℃
折 射 率：n20/D 1.503
比重1.490-1.510
氯含量49.5％±0.5
顏色值 Max 100
水含量 0.10％Max
粘度（25℃）1500-1800CPS
酸度（毫克KOH /克 0.10 Max
磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(阻燃劑TDCPP)用途：
該產(chǎn)品具有高效阻燃劑，揮發(fā)性低，熱穩(wěn)定性高，耐水，耐堿穩(wěn)定易溶于多數(shù)有機物質(zhì)，加工性能好，用塑，防潮，防靜電，防拉，防壓縮性能。廣泛用于不飽和聚酯，聚氨酯泡沫塑料，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，橡膠，軟質(zhì)聚氯乙烯，合成纖維等塑料和涂料在高溫?zé)峤猓梢杂米魅榛瘎┖头辣瑒?/span>
在nZVI體系下，TBBPA不能完全脫溴生成BPA，轉(zhuǎn)化速率顯著低于S-nZVI對TBBPA的轉(zhuǎn)化速率。固體表面分析和電化學(xué)分析的結(jié)果顯示，F(xiàn)eS減少了S-nZVI顆粒之間的聚集作用，增加了S-nZVI的比表面積，加快了S-nZVI表面的電子傳遞速率。同時，F(xiàn)eS表面疏水性強，有利于TBBPA吸附在S-nZVI表面，從而加快TBBPA的轉(zhuǎn)化速率。
此外，與nZVI相比，S-nZVI具有較長的壽命和較高的重復(fù)使用率，這可能是因為S-nZVI表面的FeS具有較強的水穩(wěn)定性，能夠阻止S-nZVI與水反應(yīng)，延長S-nZVI的壽命，增加重復(fù)使用率。研究結(jié)果表明S-nZVI作為一種新型納米材料有望應(yīng)用于TBBPA污染環(huán)境的修復(fù)。
建立了氣相色譜負離子化學(xué)電離源質(zhì)譜法測定污水樣品中聚烯烴溴代阻燃劑(聚烯烴溴代阻燃劑)的分析方法。水樣采用經(jīng)典的液液萃取法同時提取水相和顆粒相中的聚烯烴溴代阻燃劑，經(jīng)過硅膠凈化，采用優(yōu)化的氣相色譜質(zhì)譜分析條件進行定量分析，實驗方法經(jīng)過嚴格的質(zhì)量保證和控制步驟，回收率，精密度，儀器分析條件均滿足定量分析的要求。
分析污水結(jié)果表明，進水聚烯烴溴代阻燃劑濃度在119.2 ng.L-1，三級出水7.5 ng.L-1，其中BDE-209和HBCD分別占進水聚烯烴溴代阻燃劑總量的53.9%和29.9%。總體濃度低于國內(nèi)已經(jīng)報道的水平。
聚烯烴溴代阻燃劑(Brom inated Flame Retardants，簡稱聚烯烴溴代阻燃劑)一般分為添加型和反應(yīng)型兩類。其中多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)和新型聚烯烴溴代阻燃劑六溴環(huán)十二烷(Hexabromocyclododecane，簡稱HBCD)等屬于添加型聚烯烴溴代阻燃劑，由于其阻燃性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于油漆、紡織品、電路板，特別是電器。
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
