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芬顿Fenton试剂有哪些分类?

作者:利星 日期:2021-08-30 10:55 浏览:12760

芬顿试剂的反应机理

Fenton技术使用的Fenton试剂由于含有Fe2和H2O2,具有很强的氧化能力,H2O2被硫酸亚铁中的亚铁离子催化分解生成羟基自由基(。OH),更多的其他自由基被引发。反应机理如下:

芬顿Fenton试剂有哪些分类?

Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH

Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+

Fe2++·OH→OH-+Fe3+

RH+·OH→R·+H2O

R·+Fe3+→R++Fe2+

R++O2→ROO+→…→CO2+H2O

芬顿试剂处理有机物的本质是羟基自由基与有机物发生反应。

芬顿试剂的分类

1.标准芬顿试剂

标准的芬顿试剂是由H2O2和Fe2组成的混合体系。它通过H2O2催化分解产生的OH攻击有机分子捕获氢气,将大分子有机物降解为小分子有机物或矿化为二氧化碳、水等无机物。该系统的优点是可以在黑暗中降解有机物,节省设备投资。主要缺点是:反应速度慢,H2O2利用率低,有机物矿化不足,处理后的水可能会着色,难以应用于饮用水处理。

2.光芬顿试剂

针对标准芬顿法存在的过氧化氢利用率低、有机物矿化不足等缺点,在标准芬顿体系中引入光(紫外光或可见光)形成光-芬顿试剂。在光的照射下,反应体系可以提高其处理效率和有机物的降解程度,减少Fe2的用量,保持H2O2的高利用率。光芬顿试剂对有机物氧化能力强,矿化度好,但缺点是处理成本高。随着Fenton法研究的深入,将草酸盐引入光-Fenton体系,发现草酸盐的加入可以有效提高体系中紫外光和可见光的利用效果。

3.电芬顿试剂

电芬顿试剂在电解槽中通过电解反应生成H2O2或Fe2,从而形成芬顿试剂,使废水流入电解槽。由于电化学作用,改善了反应机理,从而提高了试剂的处理效果。该方法集电化学反应和芬顿氧化于一体,充分利用了它们的氧化能力。与光芬顿法相比,它具有完善的自动生成H2O2的机制。导致有机物降解的因素有很多,如阳极氧化、电吸附等。

芬顿试剂的影响因素

根据芬顿试剂的反应机理可以看出,OH是氧化有机物的有效因素,而[Fe2],[[H2O2]]和[OH-]决定了OH的产率,从而决定了与有机物的反应程度。影响体系的因素包括溶液的pH值、反应温度、H2O2的用量和方式、催化剂的种类、催化剂与H2O2用量的比例等。

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