电芬顿反应原理研究进展_邱珊.pdf

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1、第39卷第9期环境科学与管理Vol.39No.92014年9月ENVIＲONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTSep．2014文章编号:1674－6139(2014)09－0055－04电芬顿反应原理研究进展邱珊，柴一荻，古振澳，杨乐，陈德坤，周桢(哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要:电芬顿法作为一种新型电化学氧化技术，因其强氧化能力以及环境友好的特性引起了国内外的广泛关2+注。电芬顿反应通过电极产生H2O2和(或)Fe，进行一系列反应生成具有强氧化能力的羟基自由基·OH。为了提高电子传递速度，产生更多芬顿试剂，国

2、内外学者研发出不同类型的电芬顿反应器。通过分析电芬顿反应中·OH浓度与有机物浓度间的关系，大多数学者在准一级反应动力学基础上确定了反应常数，然而，目前其应用仍只停留在实验室阶段，电芬顿技术的效率及机理仍需要进一步研究改进。关键词:电芬顿;有机物降解;H2O2;废水处理中图分类号:X703．1文献标志码:AＲeviewonＲeactionMechanismofElectro－FentonProcessQiuShan，ChaiYidi，GuZhenao，YangLe，ChenDekun，ZhouZhen(SchoolofMunicipalandEnvironmen

3、talEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract:Asanovelelectrochemicaloxidationprocess，Electro－Fentonhasattractedgreatattentionathomeandabroad2+sinceitsstrongoxidbillityandenvironmentalfriendliness．Electro－FentonprocessgeneratesHOand(or)Feonthesurfaceof22elec

4、trodesandcreates·OH，astrongoxidizer，throughaseriousofreactions．Manyscholarsdeterminedthereactionconstantonthebasisofpseudo－firstorderreactionkineticsbyanalyzingtherelationshipbetweentheconcentrationof·OHandtheconcen-trationoforganicpollutants．However，theapplicationsofElectro－Fentonr

5、eactionkineticswasstillinlaboratoryscale，thereac-tionmechanismandefficiencyofElectro－Fentonprocessstillneededtobefurtherstudiedandpromoted．Keywords:Electro－Fentonl;organicmatterdegradation;hydrogenperoxide;wastewatertreatment高级氧化技术(AOPs)是一种在常温下以高效认为是一种环境友好型的处理方法，在国内外受反应基团，尤其是羟基自由基·O

6、H(氧化电位2.8到广泛重视和研究。V，仅次于氟)作为氧化剂来降解污染物的技术。与传统的药剂芬顿法相比，电芬顿法在以下三其中电芬顿法(Electro－FentonProcess)便是通过个方面具有显著优势:(1)作为芬顿试剂的H2O2可2+电化学作用持续产生Fe和(或)H2O2，并发生芬在反应过程中产生，避免了运输和贮存药剂时可能顿反应产生活性自由基·OH。此外，反应中阳极产生的危险;(2)控制参数仅有电压和电流，便于实氧化以及电吸附等过程也是降解有机物的有效途现自动化控制;(3)有机物矿化程度高，且能耗相对径。有关电芬顿的研究始于20世纪80年代，主要较低。

7、关注于处理难降解有机化合物，如染料、杀虫剂、然而，电芬顿法仍然面临一些亟待解决的问题。酚类化合物等。电芬顿法具有电化学反应和芬顿例如，电芬顿法目前仅适用于处理酸性废水(pH=2反应的特点，具有氧化能力强、能耗低等优点，被～4)，对于中性或碱性废水，需在处理和排放前投加大量酸、碱性药剂调节pH，大大增加了处理成本。收稿日期:2014－08－25基金项目:国家自然科学基金资助项目(50435040)另外，阴极催化生成H2O2的效率仍然较低，无法满作者简介:邱珊(1982－)，女，博士研究生。足工程应用的需求。·55·第39卷第9期Vol.39No.9邱珊等·电芬顿

8、反应原理研究进展2014年9月Sep．