无过氧化氢添加Fenton氧化法降解有机物的可行性研究

Fenton反应可以氧化分解有机物,在反应中的关键氧化剂羟基自由基(HO.)是通过亚铁离子与过氧化氢作用生成的,因此,传统的Fenton氧化必须由外部添加过氧化氢。研究了一种新的方法,即采用Nafion膜固定化亚铁离子,并通过光催化反应提供Fenton氧化所需的过氧化氢,使得Fenton反应在不添加过氧化氢的条件下也能够连续进行。结果表明,以甲酸为代表有机物,该方法可以在不添加过氧化氢的条件下起到分解甲酸的作用。而且,通过对负载亚铁离子Nafion膜的再生,可以使该方法的降解能力保持在稳定的范围。

甲酸光催化降解过程中的过氧化氢生成机制

考察了在3种紫外光源(黑光灯、杀菌灯、臭氧灯)的照射下,分别以TiO2与Pd/TiO2为催化剂,甲酸降解过程中过氧化氢的生成机制.研究发现,在黑光灯/催化剂条件下,可在纯水中生成过氧化氢,但当催化剂缺失时几乎不能生成.在黑光灯或杀菌灯照射下,甲酸溶液在有催化剂存在时可被稳定分解,但当催化剂不存在时则分解非常缓慢.对各种光源而言,Pd/TiO2比TiO2催化降解甲酸的效果好.对光源条件的比较发现,甲酸分解速度与过氧化氢生成速度依次为臭氧灯>杀菌灯>黑光灯.结果表明,甲酸光催化分解初速度与过氧化氢生成的初速度呈正比,过氧化氢生成是光催化降解有机物的关键因素.