- 上一篇：2-(5-(2-羟基丙-2-基)-2-甲基四氢呋喃-2-基)乙醇的合成研究
- 下一篇：年产2万吨1,4丁二醇脱氢制备γ丁内酯工艺设计+图纸
3.1对比试验 6
3.2金橙I初始浓度对反应的影响 7
3.3 H2O2浓度对反应的影响 8
3.4零价铁粉投加量对反应的影响 10
3.5溶液pH值的影响 11
3.6金橙I的降解机理分析 12
3.6.1铁离子浓度及pH值分析 13
3.6.7紫外光谱分析 14
3.6.8 LC-MS分析 14
3.7小结 16
第四章 结论与展望 17
致谢 18
参考文献 19
第一章 前言
1.1 Fe0类Fenton技术
自从1894年法国科学家H.Fenton发现在酸性条件下酒石酸能被Fe2+/H2O2体系有效氧化，随后以“Fenton试剂”命名的Fe2+/H2O2体系为氧化降解有机污染物提供了新的方法，随后该方法被命名为Fenton技术[1]。在降解反应中Fenton试剂能够提供氧化能力很强的·OH（Eθ=2.80V），从而为氧化降解有机污染物提供了可能，但由于该体系中有大量的Fe2+存在，容易产生铁泥，而且对反应溶液的pH值范围要求较窄，需要消耗大量的酸碱，使得Fenton技术在实际应用中受到了一定的限制，为此也引起了众多研究者对Fenton技术进行研究改进，开发了一系列的类Fenton技术[2]。例如，Fe3+类Fenton技术、光助类Fenton技术、配位体类Fenton技术、电化学类Fenton技术及 Fe0类Fenton技术等。这些类Fenton技术的基本原理与Fenton技术相似，在降解有机污染物的过程中起主要氧化作用的依然是·OH，现已成为有机废水处理技术的研究热点之一，特别是Fe0类Fenton技术。该技术不同于一般的可溶态铁的均相Fenton技术，其采用Fe0为固相催化剂，既保证了Fenton氧化反应的稳定进行，同时又利用Fe0 原有的还原、微电解和混凝吸附的作用对有机污染物进行一定的预处理，因此能够更加高效地降解有机污染物[3,4]。
1.2 Fe0类Fenton技术的氧化机理
目前国内外关于Fe0类Fenton技术的氧化机理仍在争论，论点主要围绕在反应过程中是产生以·OH、·OR等自由基为主的活性氧化物，还是产生以铁为中心的高价铁瞬态中种，形成了两种理论，即羟基自由基理论和高价铁瞬态物种理论[2,5]。但从讨论的结果来看，大多数人还是支持·OH自由基机理论，认为零价铁在反应过程中首先被腐蚀生成Fe2+（eq.1-1），生成的Fe2+能够与H2O2组成Fenton试剂，引发Fenton反应，产生活性很强的·OH自由基，同时Fe2+被氧化成Fe3+（eq.1-2），生成的·OH能够氧化破坏有机物的分子结构，同时生成的Fe3+能够Fe0的表面还原成Fe2+（eq.1-3），从而完成铁离子之间的循环，继续引发Fenton反应，达到降解有机物的目的，直至H2O2耗尽，整个过程涉及到的主要方程式如下所示[6,7]：
Fe0 +2H+→Fe2++H2
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH- 1-1
1-2
Fe0 +2Fe3+→3Fe2+ 1-3
H2O2+·OH→H2O+·O2H 1-6