Photo-Fenton反应降解染料及非染料污染物机理研究

在过去的二十年里，羟基自由基化学在污水处理氧化技术领域受到了广泛的重视。均相体系的Fenton和photo-Fenton反应被认为是羟基自由基产生的最重要的来源之一。该领域的研究涉及到国际上急待解决而又十分困难的有毒难降解有机污染物的消除及绿色化学过程，成为国际前沿和热点的研究之一。以C／O为中心的自由基和FeⅣ=O高价金属中间物的反应机理还在争论之中。本文主要通过Photo-Fenton反应降解染料及非染料污染物对其反应机理进行研究。 以二号橙、孔雀绿、甲基紫、酸性桃红、N-甲基苯胺、苯甲酸为模型化合物，使用紫外-可见分光光度计、高效液相色谱、总有机碳仪、ESR等分析测试手段对数据进行了研究，提出了一个可能的Photo-Fenton反应降解染料及非染料污染物的机理。在Photo-Fenton反应中磺基水杨酸与Fe3+在pH值1.8～2.5范围内配位生成紫红色的FeSsal+，它与阳离子污染物反应的过程中反应机理为高价铁抽氢机理，高价铁抽取污染物分子中的氢，破坏污染物的结构，使其降解为小分子。磺基水杨酸与Fe3+在pH值4～8范围内配位生成棕褐色的FeSsal-，它和阳离子污染物反应的过程总反应机理为羟基自由基机理，阳离子污染物首先向FeSsal-给出一个电子，三价铁被还原为二价铁，二价铁和双氧水作用反应生成羟基自由基，羟基自由基进一步氧化降解污染物。