氧化技術(shù)
 

　　氧化技術(shù)(AdvancedOxidationProcesses)定義為可產(chǎn)生大量的•OH自由基過程，利用高活性自由基進攻大分子有機物并與之反應(yīng)，從而破壞油劑分子結(jié)構(gòu)達到氧化去除有機物的目的，實現(xiàn)的氧化處理。
 

　　Fenton法處理含有羥基有機化合物的廢水時存在明顯的選擇性。羥基取代基類型、羥基數(shù)量、羥基取代位置、主鏈鏈長及主鏈的飽和度對Fenton法處理效果均存在不同程度的影響。實驗結(jié)果表明：一元酚羥基對Fenton反應(yīng)有著促進作用，而一元醇羥基對其有強烈的抑制作用;當(dāng)碳原子數(shù)相同而羥基數(shù)不同時，隨羥基數(shù)量的增加其對Fenton反應(yīng)的影響逐漸下降；飽和一元醇主鏈碳原子個數(shù)越多，則其對Fenton反應(yīng)的抑制作用越明顯;主鏈的不飽和度對Fenton反應(yīng)的影響也是不同的，脂肪族不飽和羥基化合物的Fenton法處理效果很差，而對苯環(huán)類羥基化合物有著很好的氧化處理效果;鏈長與醇羥基個數(shù)都不同時，隨主鏈的增長和羥基數(shù)量的增加，其對Fenton反應(yīng)的抑制作用隨之下降，表現(xiàn)出良好的氧化降解效果。不同體系中的羥基自由基產(chǎn)生量可用來直接判斷底物對芬頓試劑的抑制效應(yīng)及抑制程度。脈沖式加溫對室溫下芬頓試劑的氧化效果有著促進作用，且加熱頻率越大，效果越明顯。
 

　　芬頓試劑機理研究
 

　　當(dāng)Fenton發(fā)現(xiàn)芬頓試劑時，尚不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應(yīng)到底生成了什么氧化劑具有如此強的氧化能力。20多年后，有人假設(shè)可能反應(yīng)中產(chǎn)生了經(jīng)基自由基，由于H2O:在催化劑Fe3+(Fe2+)的存在下，能率地分解生成具有強氧化能力和高電負性或親電子性(電子親和能力569.3KJ的經(jīng)基自由基(•OH)，•OH可以氧化降解水體中的有機污染物，使其終礦化為C02,H20及無機鹽類等小分子物質(zhì)。據(jù)計算在pH=4的溶液中，-OH的氧化電位高達2.73V，其氧化能力在溶液中僅次于氫*酸。因此，通常的試劑難以氧化持久性有機物，特別是芳香類化合物及一些雜環(huán)類化合物，芬頓試劑對其中的絕大部分都可以無選擇地氧化降解。
 

　　Fenton試劑產(chǎn)生強氧化能力的反應(yīng)機理研究
 

　　有關(guān)芬頓試劑的反應(yīng)機理，一種研究認為是無機物之間的反應(yīng)，像Fe2+,Fe3+,H202,•OH,HO2•和02-•，這是一般的芬頓反應(yīng)體系中都存在的。這部分反應(yīng)的機理研究主要通過化學(xué)捕獲劑和的分析儀器來完成，研究主要集中在是產(chǎn)生以9基自由基或烷氧自由基為主的氧化物種，還是產(chǎn)生以鐵為中心的高價瞬態(tài)氧化物種。近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)，毗咤可以作為自由基的捕獲劑用于捕獲102•自由基。而同時，-OH自由基的競爭反應(yīng)不影響到對HO2•自由基的捕獲。依據(jù)此種發(fā)現(xiàn)，研究人員提出了高能的自由基和氧化劑的產(chǎn)生機理，這也是芬頓反應(yīng)比較成熟的機理論斷。然而直到現(xiàn)在，對鐵氧化后在反應(yīng)中存在的形態(tài)等方面還有很多問題需要研究。針對這一現(xiàn)象，一些學(xué)者提出了許多中間過程，歸納起來主要有幾種：pH值在2.5一4.5之間時，低濃度的Fe2+主要以Fe(OH)(H20)52+的形式存在，這個反應(yīng)的發(fā)生是H2O2在Fe2+的個配位體上發(fā)生了配位交換，隨后發(fā)生了體內(nèi)二電子的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成F4+的復(fù)合物。Fe(oH)3(H2O)4+中間體繼續(xù)反應(yīng)并產(chǎn)生•OH，F(xiàn)e(oH)(H2O)52+繼續(xù)與H2O2:發(fā)生反應(yīng)，使Fe2+得以循環(huán)。