【芬頓反應器的介紹】  

Fenton（中(zhong)文譯為(wei)芬(fen)頓(dun)(dun)）是為(wei)數不(bu)多的(de)(de)(de)(de)以人(ren)名命名的(de)(de)(de)(de)無機(ji)(ji)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)之一(yi)。1893年,化學(xue)家Fenton HJ 發(fa)現(xian)，過氧(yang)(yang)(yang)(yang)化氫(H2O2) 與二價鐵(tie)離(li)子的(de)(de)(de)(de)混合溶液具有強(qiang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)(xing)，可(ke)以將當(dang)時很多已(yi)知的(de)(de)(de)(de)有機(ji)(ji)化合物如(ru)羧酸、醇(chun)、酯類氧(yang)(yang)(yang)(yang)化為(wei)無機(ji)(ji)態，氧(yang)(yang)(yang)(yang)化效果十分顯著。但此(ci)(ci)后半個(ge)多世(shi)紀中(zhong)，這種氧(yang)(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)(xing)試(shi)劑(ji)卻(que)因(yin)為(wei)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)(xing)ji強(qiang)沒有被太(tai)多重視(shi)。但進入20 世(shi)紀70 年代，芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)在(zai)環境化學(xue)中(zhong)找到(dao)了(le)(le)它的(de)(de)(de)(de)位置，具有去除難降(jiang)解有機(ji)(ji)污染物的(de)(de)(de)(de)高能力的(de)(de)(de)(de)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)，在(zai)印染廢水(shui)、含油廢水(shui)、含酚廢水(shui)、焦化廢水(shui)、含硝(xiao)基苯(ben)廢水(shui)、二苯(ben)胺廢水(shui)等廢水(shui)處理中(zhong)體現(xian)了(le)(le)很廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。 當(dang)芬(fen)頓(dun)(dun)發(fa)現(xian)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)時，尚(shang)不(bu)清(qing)楚過氧(yang)(yang)(yang)(yang)化氫與二價鐵(tie)離(li)子反(fan)(fan)應(ying)到(dao)底生(sheng)(sheng)成了(le)(le)什(shen)么氧(yang)(yang)(yang)(yang)化劑(ji)具有如(ru)此(ci)(ci)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化能力。二十多年后，有人(ren)假(jia)設可(ke)能反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)產生(sheng)(sheng)了(le)(le)羥基自由基，否則，氧(yang)(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)(xing)不(bu)會有如(ru)此(ci)(ci)強(qiang)。因(yin)此(ci)(ci)，以后人(ren)們采(cai)用了(le)(le)一(yi)個(ge)較廣泛引用的(de)(de)(de)(de)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)方程式來描述(shu)芬(fen)頓(dun)(dun)試(shi)劑(ji)中(zhong)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)：

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·①

從上(shang)式可以(yi)看出，1mol的(de)(de)(de)(de)H2O2與(yu)1mol的(de)(de)(de)(de)Fe2+反應后生(sheng)成1mol的(de)(de)(de)(de)Fe3+，同時(shi)伴隨生(sheng)成1mol的(de)(de)(de)(de)OH-外加(jia)1mol的(de)(de)(de)(de)羥(qian)基(ji)(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)。正是(shi)羥(qian)基(ji)(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，使得芬頓試(shi)劑(ji)(ji)具有強(qiang)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)能力。據(ju)計算在(zai)pH = 4 的(de)(de)(de)(de)溶液(ye)中(zhong)，OH·自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)電勢高達2. 73 V。在(zai)自(zi)然界(jie)中(zhong)，氧化(hua)(hua)(hua)(hua)能力在(zai)溶液(ye)中(zhong)僅次(ci)于(yu)氟氣。因此，持久性有機物(wu)，特別(bie)是(shi)通常的(de)(de)(de)(de)試(shi)劑(ji)(ji)難以(yi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)芳香類(lei)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)及一些雜環類(lei)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)，在(zai)芬頓試(shi)劑(ji)(ji)面前(qian)全部被無(wu)選擇(ze)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)解(jie)掉。1975 年,美國環境化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)家Walling C 系統研究了芬頓試(shi)劑(ji)(ji)中(zhong)各(ge)類(lei)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)及Fe 在(zai)Fenton 試(shi)劑(ji)(ji)中(zhong)扮演的(de)(de)(de)(de)角色(se)，得

如下化學反(fan)應方程：

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+ ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·③

可(ke)以(yi)看出,芬頓試劑中除了產生(sheng)1 摩爾(er)的(de)OH·自由基外,還伴隨著生(sheng)成1 摩爾(er)的(de)過(guo)氧(yang)(yang)自由基O2·，但是過(guo)氧(yang)(yang)自由基的(de)氧(yang)(yang)化電勢(shi)只有1.3 V左右，所以(yi)，在芬頓試劑中起主要氧(yang)(yang)化作用(yong)的(de)是OH·自由基。

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