无机助催化(类)芬顿反应降解有机污染物的研究进展

陈 撰， 嵇家辉， 冉茂希， 邢明阳,*

1.华东理工大学化学与分子工程学院， 上海多介质环境催化与资源化工程技术研究中心， 上海 200237 2.华东理工大学资源与环境工程学院， 上海 200237

水对于人类以及其他动植物的生存至关重要. 尽管地球上蕴藏着丰富的水资源，但将近97%的水来自海洋，其并不能够直接使用. 而近百年来随着工业革命的一次次革新，人类社会在不断发展的同时也造成了自然环境的极大污染. 以水资源为例，污染土壤、农业径流、工业废水和有害化合物存储泄漏等都可能会引起地表水和地下水中污染物的含量急剧升高[1-4]. 近年来，AOPs(高级氧化技术)作为能够有效去除水中有机污染物的方法引起了广泛关注. 环境友好型AOPs通过化学法、光化学法及电化学法原位产生·OH(羟基自由基)将水体中的有机污染物氧化[5]. 其中，作为AOPs中使用最广泛的方法，(类)芬顿反应在水资源修复中起着不可替代的作用.

1894年，法国科学家Herny J. Fenton发现，在pH为2～3的环境下石酒酸可以被Fe2+/H2O2体系氧化，研究表明，芬顿反应过程中存在20多种反应，其中最被广泛接受的为式(1)(2)所示反应[6]. 在酸性环境中，由亚铁离子(Fe2+)和双氧水(H2O2)得到的具有强氧化性的·OH，可以将大多数有机污染物快速且无差别地氧化为二氧化碳和水〔见式(3)〕[6]；随后，铁离子(Fe3+)又可以被双氧水还原为Fe2+以保持芬顿反应的连续性〔见式(4)(5)〕，同时生成中间产物·O2H(过氧羟自由基). 除此之外，体系中还存在着一系列与之相关的自由基反应〔见式(6)～(8)〕. 芬顿……