粉末活性炭對Fenton反應(yīng)氧化能力影響的研究.pdf

1、Fenton氧化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于持久性有機(jī)污染物的降解處理，主要優(yōu)點(diǎn)在于Fenton試劑能將大部分污染物轉(zhuǎn)化為無害或可生物可降解產(chǎn)物，反應(yīng)后的殘余試劑對環(huán)境無危害，并且Fenton試劑的成本相對較低。應(yīng)用Fenton試劑的最大問題在于，氧化過程中羥基自由基容易受到非污染物的干擾，這對于Fenton反應(yīng)在地下水污染和原位土壤污染上的應(yīng)用受到很大限制；
　　羥基自由基具有超強(qiáng)的氧化能力，不僅能氧化大部分的有機(jī)物，也能與很多無機(jī)物發(fā)生氧

2、化還原反應(yīng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)enton反應(yīng)的氧化效率很低。
　　本研究針對羥基自由基無選擇性氧化的缺點(diǎn)，利用活性炭能吸附有機(jī)物的特點(diǎn)，將溶液中污染物濃縮聚集在活性炭附近，同時(shí)也利用活性炭能吸附金屬離子的特點(diǎn)，將Fenton反應(yīng)引導(dǎo)至活性炭表面附近發(fā)生。在活性炭附近發(fā)生的Fenton反應(yīng)，生成的羥基自由基處于一個(gè)有機(jī)物濃度相對較高的環(huán)境。根據(jù)化學(xué)碰撞反應(yīng)原理可知，在此環(huán)境下的羥基自由基與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)的可能性被大大提高，從而能

3、從整體上提高Fenton反應(yīng)氧化有機(jī)物的效率。
　　本研究的目標(biāo)是通過在Fenton反應(yīng)中添加粉末活性炭來提高Fenton反應(yīng)氧化效率的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粉末活性炭對Fenton氧化反應(yīng)存在提高氧化效率的作用。與Fenton系統(tǒng)氧化苯酚時(shí)的結(jié)果相比，PAC-Fenton系統(tǒng)中亞鐵離子的濃度高于0.050 mM，粉末活性炭(Powder Activated Carbon，PAC)的投加量為0.15 g/L時(shí)，COD去除率增長幅度要

4、普遍高于單純的PAC吸附苯酚時(shí)的COD去除率。其中，在亞鐵離子濃度為1.0 mM時(shí)，COD去除率的增幅為14.8％，高于PAC單獨(dú)吸附苯酚時(shí)COD去除率(11％)。在PAC-Fenton系統(tǒng)中的PAC吸附與PAC單獨(dú)吸附去除苯酚系統(tǒng)不同，后者是單純的PAC吸附苯酚分子，苯酚分子在吸附的過程中主要是物理吸附過程，分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，而前者的吸附過程發(fā)生在Fenton氧化環(huán)境中，溶液中大量存在的是苯酚的氧化中間產(chǎn)物，其分子量要低于苯酚分子。