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Fenton及类-Fenton技术去除水中难降解有机物的机理研究

高真  
【摘要】:Fenton(Fe~(2+)/H_2O_2)及类-Fenton(Fe~(3+)/H_2O_2)法是处理水中难降解有机物的有效方法,由于其反应快速,设备简单等特点倍受广大学者关注,但是Fenton及类-Fenton法的降解内在机制至今还不明确,值得进行深入研究。 本实验以硝基苯(芳香族污染物的代表)和莠去津(非芳香族污染物的代表)模拟废水为目标物,对比反映了Fenton及类-Fenton体系中铁离子的转化规律、过氧化氢分解率以及目标物降解率的变化规律,通过对硝基苯降解历程分析以及GC/MS、HPLC检测结果,推断影响Fenton及类-Fenton反应中铁离子转化的内在原因。 试验结果表明:在Fenton降解硝基苯体系中,亚铁离子浓度在下降过程中有短暂回升的过程;在类-Fenton反应降解硝基苯体系中,亚铁离子浓度升高存在一个滞后期,滞后期过后亚铁离子上升至一峰值后下降。影响Fenton及类-Fenton体系降解硝基苯过程中铁离子转化的重要原因是中间产物对苯二酚和对苯醌,对苯二酚是一种强还原剂,可将体系中的Fe~(3+)迅速还原为Fe~(2+),从而使体系中Fe~(2+)再次回升,大大提高了反应速率;对苯醌可充当体系中的电子供体生成半醌自由基,半醌自由基可将Fe~(3+)迅速还原为Fe~(2+),实现铁离子的循环,从而大大加快Fenton及类-Fenton反应效率。


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