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1、关于Ｆｅｎｔｏｎ试剂在有机废水处理中的研究的论文【论文关键词】：难降解有机物；fenton；羟基自由基 【论文摘要】:文章阐述了用fenton试剂处理难降解污染物的现状和进展，简单介绍了其应用及原理。利用fenton试剂去除水体中难降解、稳定性强且毒性大的有机污染物。 1894年,化学家fenton首次发现有机物在(h2o2)与fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准fenton试剂，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显[1]。fenton试剂是由h2o2和fe2+混合得到的一种强氧化剂，特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工
2、业废水的处理。 1.fenton试剂降解有机物的机理 fenton试剂之所以具有非常高的氧化能力，是因为在fe2+离子的催化作用下h2o2的分解活化能低(34.9kj/mol)，能够分解产生羟基自基oh·。同其它一些氧化剂相比，羟基自由基具有更高的氧化电极电位，因而具有很强的氧化性能[2]。 2.fenton试剂的影响因素 fenton试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述fenton试剂反应的机理可知,oh·是氧化有机物的有效因子,而[fe2+]、[h2o2]、[oh]决定了oh·的产量,因而决定了与有机物反应的程度。.影响fenton试剂处理难降解难氧化有机废
3、水的因素包括ph值、h2o2投加量、催化剂投加量和反应温度[3]等。 2.1ph值 fenton试剂是在ph是酸性条件下发生作用的,在中性和碱性环境中,fe2+不能催化h2o2产生oh·。按照经典的fenton试剂反应理论,ph值升高不仅抑制了oh·的产生,而且使溶液中的fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。当ph值过低时,溶液中的h+浓度过高,fe3+不能顺利地被还原为fe2+,催化反应受阻。即ph值的变化直接影响到fe2+、fe3+的络合平衡体系,从而影响fenton试剂的氧化能力。一般废水ph在3左右，降解率较高。 2.2h2o2投加量 采用fenton试剂处理废水的有
4、效性和经济性主要取决于h2o2的投加量。一般地,随着h2o2用量的增加,有机物降解率先增大,而后出现下降。 2.3催化剂投加量 feso4·7h2o是催化h2o2分解生成羟基自由基(oh·)最常用的催化剂。与h2o2相同,一般情况下,随着fe2+用量的增加,废水cod的去除率先增大,而后呈下降趋势。其原因是:在fe2+浓度较低时,fe2+的浓度增加,单位量h2o2产生的oh·增加,所产生的oh·全部参与了与有机物的反应;当fe2+的浓度过高时,部分h2o2发生无效分解,释放出o2。 2.4反应温度 对于一般的化学反应，随着反应温度的升高，反应物分子平均动能增大，反应速率加快。对于f
5、enton反应系统，温度升高，oh·的活性增大，有利于oh·与废水中有机物的反应，可提高废水cod的去除率；当温度过高时，会促使h2o2分解为o2和h2o，不利于oh·的生成，反而会降低废水cod的去除率。 3.fenton试剂与其他方法的联用 为进一步提高对有机物的去除效果，以标准fenton试剂为基础，通过改变和耦合反应条件，改善反应机制，得到了一系列机理相似的类fenton试剂，如光-fenton试剂、电-fenton试剂和混凝-fenton试剂等。 3.1光fenton法 3.1.1uvfenton法 当有光辐射(如紫外光、可见光)时,fenton试剂氧化性能有很
6、大的改善。uvfenton法也叫光助fenton法,是普通fenton法与uvh2o2两种系统的复合,与该两种系统相比,其优点在于降低了fe2+用量,提高了h2o2的利用率。这是由于fe3+和紫外线对h2o2的催化分解存在协同效应。该法存在的主要问题是太阳能利用率仍然不高,能耗较大,处理设备费用较高。 3.1.2uv-vis草酸铁络合物h2o2法 当有机物浓度高时,被fe3+络合物所吸收的光量子数很少,且需较长的辐照时间,h2o2的投加量也随之增加,oh·易被高浓度的h2o2所清除。因而,uvfenton法一般只适宜于处理中低浓度的有机废水[4]。当在uvfenton体系中引入光化学活
7、性较高的物质(如含fe3+的草酸盐和柠檬酸盐络合物)时,可有效提高对紫外线和可见光的利用效果。 3.2电fenton法 光fenton法比普通fenton法提高了对有机物的矿化程度[5]，但仍存在光量子效率低和自动产生h2o2机制不完善的缺点。电fenton法利用电化学法产生的h2o2和fe2+作为fenton试剂的持续来源,与光fenton法相比具有以下优点:一是自动产生h2o2的机制较完善;二是导致有机物降解的因
