Fenton与类Fenton技术的研究与应用*
2016-09-02姜程程商志娟王进岗高丽娟申婷婷王西奎
姜程程,商志娟,王进岗,高丽娟,申婷婷,王西奎
(齐鲁工业大学环境科学与工程学院,山东 济南 250353)
Fenton与类Fenton技术的研究与应用*
姜程程,商志娟,王进岗,高丽娟,申婷婷,王西奎
(齐鲁工业大学环境科学与工程学院,山东济南250353)
Fenton是一种不需要高温、高压,且反应设备简单的高级氧化处理技术,是在Fe2+和H2O2共存的酸性条件下,该体系可以无选择性地氧化各种难降解有机物。类Fenton技术则是对Fenton技术的改进与拓展。重点介绍了Fenton技术与类Fenton技术的作用机理与特点;分别阐述了Fenton技术与类Fenton技术在难降解有机废水中的应用;讨论了两种高级氧化技术的研究、应用现状与存在的问题;并对其未来发展方向提出了展望。
高级氧化技术;Fenton;类Fenton;应用
Fenton技术是由法国科学家H. J. H. Fenton 1894年在一项科学研究中发现的。试验中发现,在酸性水溶液中,苹果酸可以被Fe2+/H2O2共存体系氧化[1],反应式如下所示:
(1)
而且这项研究还发现,在Fe2+和H2O2共存的条件下,该体系可以无选择性的氧化各种有机物[2]。后来,为了纪念这位伟大的科学家,将该氧化体系通称为Fenton技术。
1 Fenton反应机理与应用
Fenton试剂的氧化机理主要涉及到自由基氧化机理,也就是说,在酸性溶液体系中,过氧化氢被亚铁离子催化分解后,产生反应活性较高的羟基自由基(HO·),在Fe2+、H2O2,Fe3+等活性中间体之间产生和引发自由基链式反应,不断循环促进有机物的氧化降解。
Fenton反应对pH的要求比较苛刻,而且在pH值约为3.0的条件下,该体系羟基自由基生成速率最大。羟基自由基较高的氧化电极电位(2.8 V)决定了Fenton试剂具有较强的氧化性能,其氧化活性位于原子氧和氟气之间,大约是氯气的2倍。……
