抗坏血酸根化学还原对铁基催化剂UV-Fenton体系的影响

选用铁氧化合物和聚合硅酸铁(PSF)作为铁基多相UV-Fenton催化剂,比较抗坏血酸根对其化学还原生成和释放Fe^(2+)的能力;通过多相UV-Fenton体系中橙Ⅱ的脱色、H_(2)O_(2)分解和·OH生成,分析抗坏血酸根对不同铁基催化剂的增效能力;探讨抗坏血酸根化学还原对铁基催化剂亚铁离子生成和铁离子溶出机制。结果表明,抗坏血酸根对聚合态铁离子的化学还原能力强于氧化物晶格中的铁离子,其还原不同铁基催化剂能力由大到小的顺序为:PSF、α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、α-Fe_(2)O_(3)。在抗坏血酸根化学还原增效条件下,橙Ⅱ在PSF、α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)和α-Fe_(2)O_(3)的UV-Fenton体系中"快速"脱色一级动力学常数相对于相应的基础体系能分别增加1480%、1270%、1700%和1110%。抗坏血酸根增效的原因是其能通过化学还原实现催化剂表面Fe^(2+)的生成和释放,同时草酸等中间产物通过络合作用进一步增强催化剂Fe^(3+)的溶出,并最终促进体系高浓度·OH的生成。反应结束后,增效体系中的Fe^(3+)能重新吸附回铁基催化剂,从而避免催化剂活性组分流失和铁离子二次污染。该结果说明,外加抗坏血酸根是铁基多相UV-Fenton体系安全可靠的增效方法。