高级氧化第20组Fenton法及UVFenton法在实际中的应用浅析.ppt

Fenton 法及UV/Fenton法在实际中的运用 目录 Fenton试剂的原理与不足 UV/Fenton法的原理与优点 UV/Fenton试剂降解酸性品红的研究 Fenton 法及UV/Fenton法在实际中的运用 1894年，英国人H.J.H.Fenton首次研究表明，H2O2 在Fe2+ 离子的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。 过氧化氢 亚铁离子 Fenton试剂 氧化作用 同质催化剂 Fenton 法及UV/Fenton法在实际中的运用 芬顿试剂能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物 H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，·OH可与大多数有机物作用使其降解 在催化剂Fe2+作用下，H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化 Fenton试剂一般在pH =3.5下进行，在该pH值时羟基自由基生成速率 最大。 Fenton 法及UV/Fenton法在实际中的运用 芬顿试剂在溶液为酸性的条件下产生羟基自由基(·OH)反应机理基本如下： Fe2++H2O2→ Fe3++·OH + OH- Fe3++H2O2→ Fe2++ HO2·+ H+ HO2·+ H2O2→ O2+ H2O +·OH Fenton试剂除了由于产生·OH而具有强氧化性外，其还具有絮凝沉淀功 能。其絮凝沉淀功能主要是在处理废水过程中再生的二 价铁离子与氢氧化物反应生成了具有吸附、凝聚性能的 铁水络合物 不足之处 过氧化氢( H2O2) 利用率低 氧化体系中存在着大量的亚铁离子和铁离子，体系中残留的Fe2+ /Fe3+ 使处理后的水体容易带有颜色 …… 类Fenton 技术之UV/Fenton法 人们把紫外光UV 引入Fenton 体系, 形成了UV/Fenton 法。UV/Fenton 法实际上是Fe2 +/ H2O2 与UV/H2O2 两种系统的结合。其优点在于降低了Fe2+用量,提高H2O2的利用率。 不同之处 1）反应体系在紫外光的照射下，三价铁与水中氢氧根离子的复合离子可以直接产生羟基自由基并产生二价铁离子。 2）二价铁离子可与H2O2进一步反应生成羟基自由基，从而 加速水中有机污染物的降解速度。 类Fenton 技术之UV/Fenton法 详细反应机理 Fe2++H2O2→Fe3++HO· [Fe(OH)]2+→Fe2++HO· [Fe(OOC-R)]2+→Fe2++R·+CO2 HO·+RH→H2O+R· Fe2++HO·→Fe3++OH- UV/Fenton试剂降解酸性品红的研究 Study on the degradation of acid fuchsine UV/Fenton reagent 酸性品红是水溶性品红染料的代表性化合物，其结构中含有对生物呈强抑制作用的苯环，并且为高共轭分子体系，无法采用一般方法将其降解成无机小分子。因此，酸性品红废水的处理已成为国内外环境科学界急需解决的一大难题。 为什么选？？ 主要就UV/Fenton光催化解酸性品红进行研究，找出影响光催化反应的影响因素，确UV/Fenton光催化降解酸性品红的最佳反应条件，为实际应用奠定基础。 怎么下手？？ 在酸性品红再加入定量的Fe2+和H2O2，改变pH，研究pH的变化对酸性品红降解的影响。 在pH一定的酸性品红中加入定量Fe2+，改变H2O2加入量，研究H2O2变化对酸性品红降解影响。 3. 在pH一定的酸性品红中加入定量H2O2，改变Fe2+加入量， 研究Fe2+变化对酸性品红降解影响。 具体操作！！ 取一定体积的酸性品红溶液, 加入不同浓度的Fe2+，加入H2O2放在紫外灯下光照启动反应 当酸性品红溶液在碱性范围时会发生褪色，因此实验时用HCl或NaOH调节溶液pH值分别为2、3、5和 7，考察反应溶液的pH值对酸性品红去除的影