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作者：陈宋璇;王昊;张东伟;孙峙;曹宏斌;
单位：中科院过程工程研究所;中国恩菲工程技术有限公司;郑州大学机械与动力工程学院;
摘要：工业生产过程中产生的废弃物包含有二噁英(PCDD/Fs)类物质，其是持久性有机污染物，毒性最强物质之一，具有氧化性的物质和还原性的物质均能降解PCDD/Fs,以·OH和H_2为代表的氧化剂和还原剂可通过加成反应和取代反应破坏PCDD/Fs的分子结构，实现PCDD/Fs的降解，但现有文献对降解反应机理的解释并不充分。本文针对垃圾焚烧飞灰中毒性当量最强的2,3,7,8-四氯代二苯并呋喃(2,3,7,8-TCDF)(PCDD/Fs类物质)低温处理难的问题，采用量化计算方法研究其与H_2和OH自由基发生反应的过程特征，定向分析脱氯取代反应以及开环加成反应过程中的活化能和反应速率，明确取代反应及开环反应的优先级。结果指出，H_2和OH自由基都可以通过脱氯取代反应和开环加成反应实现2,3,7,8-TCDF的降解，其中脱氯取代反应的难度低于开环加成反应，降解过程中C—Cl键的断键难度最小，C—O次之，C—C键的断键难度最大；相较于H_2,OH自由基与2, 3, 7, 8-TCDF到达过渡态所需的能量更小，降解难度更小。
关键词：二噁英(PCDD/Fs)类物质;;2,3,7,8-四氯代二苯并呋喃(2,3,7,8-TCDF);;低温降解;;反应机理;;量子计算化学;;取代反应;;加成反应
基金资助：国家重点研发计划资助(2019YFC1904605)
