过去的几十年，五氯酚（PCP）在全球范围被广泛用作杀菌剂和木材防腐剂。它在环境中具有一定的稳定性，会导致水污染问题，有害人类健康。光催化降解是一种分解污染物的强有力技术。它主要是利用活性氧物种（ROS）参与污染物的降解反应，在水处理方面有巨大应用潜力。但是，研究发现，PCP在光催化降解过程中可能会产生毒性中间体，这已成为一个令人关注的问题。另外，尽管已经有关于ROS在PCP降解中的作用的相关报道，但ROS在整个降解过程中（包括母体化合物PCP及其高毒性中间产物如氯醌）的作用尚未明确。因此本工作的主要研究目的是探究PCP在TiO2光催化体系中的光催化降解路径，确定ROS在主要中间产物降解过程中的作用并阐明降解机理，并找到有效降解PCP及主要中间产物的方案。我们主要开展了以下三个方面的工作：

      首先检测了TiO2/PCP体系所产生的中间产物。四氯-1,4-苯醌（TCBQ），四氯-1,4-氢醌（TCHQ），三氯一羟基-1,4-苯醌（OH-TrCBQ）和2,5-二氯-3,6-二羟基-1,4-苯醌（OH-DDBQ）被确定为主要中间产物。在这些主要中间产物中， TCBQ和OH-TrCBQ具有比PCP还高或者与PCP相当的毒性。由于TCBQ和OH-TrCBQ都能在H2O2存在下产生化学发光（CL），我们开发了一种连续流化学发光（CFCL）方法，用于动态监测光催化降解PCP中产生的两种有毒中间产物。我们将PCP/TiO2悬浮液在光催化反应池中照射使之发生降解反应，然后在降解过程中将PCP/TiO2悬浮液连续泵入化学发光检测池并与H2O2混合以产生化学发光信号。CFCL曲线在初始pH = 7的条件下显示出两次化学信号升高再降低的过程。我们利用高效液相色谱法（HPLC）测量中间产物的浓度变化确定它们分别对应的是OH-TrCBQ和TCBQ。我们从TCBQ能够迅速水解的角度考虑PCP的降解机理，提出PCP的降解过程既包括光催化的过程又包括水解的过程。此外，PCP/TiO2悬浮液的CFCL响应曲线显示出与降解过程中毒性变化非常相似的趋势。因此，CFCL法可作为简单、低成本的方法用于动态监测PCP降解过程中所生成的TCBQ和OH-TrCBQ。

       其次，我们探究了三种TiO2（P25，锐钛矿和金红石相）中三种ROS的生成过程：羟基自由基（?OH）、超氧自由基阴离子（O2?-）和过氧化氢（H2O2）。用自由基猝灭剂来阐明ROS在光催化降解PCP及其主要中间产物的过程中所起的作用及氧化机理。结果表明：?OH在光催化降解PCP时起主导作用。有趣的是，O2?-在光催化降解TCBQ方面比?OH起更大的作用。H2O2在OH-TrCBQ和OH-DDBQ的降解过程中起主要作用。这些结果使我们更深入了解与?OH、O2?-及H2O2有关的PCP的降解机理。另外，利用此研究结果，我们也可以在PCP降解过程中通过调节ROS类型来控制和防止高毒性中间产物的生成。

       最后，我们还考察了H2O2的加入对TiO2光催化体系中所产生的ROS的浓度的影响。结果显示，加入H2O2后，P25溶液所产生的三种ROS的量均增加，且PCP的降解速率k增大。锐钛矿TiO2溶液所产生的?OH减少，O2?-和H2O2含量增多，PCP的降解速率降低。金红石相TiO2溶液所产生的三种ROS的量均增加，且PCP的降解速率提高50倍。用HPLC法对PCP/TiO2/H2O2体系所产生的中间产物进行鉴定，结果显示，降解过程中没有产生TCBQ和TCHQ。用发光菌抑制法检测降解过程中的毒性变化，结果显示急性毒性显著降低。