Fe2+/H2O2体系O2生成路径

赵海谦，高杏存，王忠华，高继慧（东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江 大庆 6338；哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨5000）



Fe2+/H2O2体系O2生成路径

赵海谦1，高杏存1，王忠华1，高继慧2
（1东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江 大庆 163318；2哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨150001）

摘要：掌握Fe2+/H2O2体系O2的生成路径，可为避免H2O2无效分解，开发经济高效的Fe2+/H2O2体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法，探究Fe2+/H2O2体系内各种自由基对O2生成速率的影响，进而确定O2的生成路径。结果表明：Fe2+/H2O2体系内不会产生大量g不是生成O2的主要反应物质；gOH被全部捕获后，体系中仍产生大量HO2g，但此时无O2生成，证明生成O2的反应由gOH和HO2g两种自由基直接参与。分析认为反应体系内O2生成的主要路径。控制Fe2+/H2O2体系定向生成gOH，抑制HO2g的产生，是提高Fe2+/H2O2体系中H2O2利用率的有效手段。

关键词：Fe2+/H2O2体系；无效分解；O2；自由基

2015-12-02收到初稿，2016-01-06收到修改稿。

联系人：王忠华。第一作者：赵海谦（1981—），男，博士，副教授。

Received date: 2015-12-02.

Foundation item: supported by the Heilongjiang Province Department of Education Funds (12541093).

引　言

Fe2+/H2O2体系在废水净化，尤其在废水中有机物降解方面，具有一般化学氧化法无法比拟的优势，至今已成功应用于多种工业废水的处理[1-6]。H2O2利用率低而导致的经济性差是Fe2+/H2O2技术应用的主要瓶颈[7]。造成H2O2利用率低的主要原因是其在降解污染物过程中的无效分解。H2O2发生无效分解的典型产物是O2，分析O2生成路径可为揭示Fe2+/H2O2体系内H2O2无效分解机制及减少H2O2无效消耗提供理论基础，进而为开发经济高效的Fe2+/H2O2利用技术指明方向。

目前，尚无针对Fe2+/H2O2体系O2生成路径的专门研究。……