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Fenton试剂氧化法的介绍和机理的研究

发布时间:2016-04-18 10:52  文章来源:未知  文章作者:高级氧化技术工程

  人类活动的不断增加、环境资源的不断改变,导致各类排放污水的复杂性不断增加,废水对环境所造成的影响也日益严重,与当前提倡的节能减排,建设资源节约型,环境友好型的人与自然和谐发展的社会理念相悖。Fenton试剂氧化法作为具有独特优势的一种高级氧化技术,近年来成为环境科学与工程领域的研究热点,也广泛地应用于各类废水处理实践中。但在实际的工程实践中,芬顿试剂的链反应的进行受到一系列因素的影响,导致存在着建设和运行成本较高或处理效率低等问题。因此系统分析这些影响因素及影响程度的大小,对芬顿试剂在工程实践中的应用有着重要的指导意义。
 

Fenton试剂氧化法
 

  什么是高级氧化技术

  高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes)定义为可产生大量的•OH自由基过程,利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应,从而破坏油剂分子结构达到氧化去除有机物的目的,实现高效的氧化处理。

  Fenton试剂氧化法处理含有羟基有机化合物的废水时存在明显的选择性。羟基取代基类型、羟基数量、羟基取代位置,主链链长及主链的饱和度对Fenton氧化法处理效果均存在不同程度的影响。实验结果表明:一元酚羟基对Fenton反应有着促进作用,而一元醇羟基对其有强烈的抑制作用;当碳原子数相同而羟基数不同时,随羟基数量的增加其对Fenton反应的影响逐渐下降;饱和一元醇主链碳原子个数越多,则其对Fenton反应的抑制作用越明显;主链的不饱和度对Fenton反应的影响也是不同的,脂肪族不饱和羟基化合物的Fenton法处理效果很差,而对苯环类羟基化合物有着很好的氧化处理效果;链长与醇羟基个数都不同时,随主链的增长和羟基数量的增加,其对Fenton反应的抑制作用随之下降,表现出良好的氧化降解效果。不同体系中的羟基自由基产生量可用来直接判断底物对芬顿试剂的抑制效应及抑制程度。脉冲式加温对室温下芬顿试剂的氧化效果有着促进作用,且加热频率越大,效果越明显。

 

Fenton试剂氧化法

  芬顿试剂机理的研究

  当Fenton发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。20多年后,有人假设可能反应中产生了经基自由基,由于H2O:在催化剂Fe3+(Fe2+)的存在下,能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的经基自由基(·OH),·OH可以氧化降解水体中的有机污染物,使其最终矿化为C02,H20及无机盐类等小分子物质。据计算在pH=4的溶液中,-OH的氧化电位高达2.73V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。因此,通常的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。

  莱特莱德环境工程有限公司联合国内外知名专家以及院校,专业提供电化学氧化高级技术、湿式氧化技术、光催化氧化技术、臭氧催化氧化技术、UV联合工艺氧化技术、高级生物氧化技术,技术广泛应用于工业有机废水处理、抗生素制药废水、含氰废水处理及其他水处理除氧工艺流程的应用。

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