铁基异相Fenton体系强化苯酚降解的研究

发布时间：2025-01-04 07:08

　　高级氧化技术中的传统Fenton法因能产生强氧化能力的·OH且对有机污染物的降解无选择性而被广泛应用于污水处理研究中,但是严格的反应pH、缓慢的Fe²⁺/Fe³⁺循环和大量铁泥的产生均限制它的实际应用。异相Fenton法在一定程度上克服传统Fenton法的缺点,但异相活化面临新的问题:材料成本过高、活化效率不高,因此寻找低成本、高效率的方法对异相Fenton法的发展应用具有非常重要的意义。本文主要探讨两个铁基异相Fenton体系对苯酚的降解及其内在作用机制。（1）构建球磨微米硫化零价铁(S-mZVI^bm)、H₂O₂体系,研究表明S-mZVI^bm可快速活化H₂O₂降解各种有机污染物（包括苯酚、氯酚、硝基苯、双酚A、四环素等）。S-mZVI^bm/H₂O₂体系降解苯酚的单位比表面积反应速率常数是mZVI^bm/H₂...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1(a)不同体系中苯酚的降解及(b)苯酚降解的ln(C/C0)对t曲线

图2-1a为H2O2、FeS/H2O2、mZVIbm/H2O2、S-mZVIbm/H2O2(S/Fe=0.2mol/mol)四个体系降解苯酚的效果图,其中FeS指购入后未经球磨的FeS颗粒。由于实验条件下材料对苯酚的吸附作用可以忽略,因此本研究不考虑吸附。由图可知,单独的....

图2-2不同体系中(a)Fe2+的溶出及(b)H2O2的浓度变化

FeS/H2O2、mZVIbm/H2O2、S-mZVIbm/H2O2三个体系降解苯酚过程中Fe2+的溶出情况如图2-2a所示,三个体系在反应初始阶段Fe2+溶出速率较快。其中FeS/H2O2体系中Fe2+的溶出量最少,1min时溶出量为0.3mg·L-1,远少于其他两个体....

图2-3 S-mZVIbm/H2O2体系溶液中SO42-浓度的变化

本研究进一步考察S-mZVIbm/H2O2体系降解苯酚过程中溶液中的SO42-浓度变化情况,结果如图2-3所示。SO42-是FeS被彻底氧化的产物,溶液中的SO42-在反应20s时升至2.7mg·L-1,只占FeS被彻底氧化后SO42-理论生成量的5%,并且随着反应的进行....

图2-5(a)不同浓度乙醇对苯酚降解的淬灭及(b)S-mZVIbm/H2O2体系的EPR谱图

在已报道的零价铁与双氧水体系中,反应过程中的主要活性物质为·OH[70,71]。自由基淬灭实验可初步判断反应过程中的活性物质,自由基淬灭的原理是利用一种易与自由基反应的化学试剂和目标污染物竞争反应体系中产生的自由基,从而抑制目标污染物的降解。通常,自由基淬灭剂若要有效淬灭,淬灭剂....

本文编号：4023088