1、電Fenton法的類型與機(jī)理1.1EF-Fenton法該法又稱陰極電解Fenton法,其基本原理是O2在陰極還原為H2O2,并與Fe2 發(fā)生Fenton反應(yīng)生成OH·,OH·繼而將有機(jī)物氧化為CO2和H2O,或者小分子有機(jī)物。O2 2e 2H →H2O2(1)H2O2 Fe2 →Fe3 OH- OH·(2)OH· 有機(jī)物→CO2 H2O 小分子有機(jī)物(3)反應(yīng)(1)中的O2可以通過(guò)外界曝氣的方式引入至電解反應(yīng)器的陰極,也可利用陽(yáng)極依據(jù)反應(yīng)式(4)或(5)析出的O2。2H2O→O2 4H 4e(酸性介質(zhì))(4)4OH-→O2 2H2O 4e(堿性介質(zhì))(5)該法中Fe2 一般通過(guò)外部添加,反應(yīng)開(kāi)始后Fe2 會(huì)被迅速氧化為Fe3 ,但Fe3 在直流電場(chǎng)的作用下遷移至陰極表面,并被重新還原為Fe2 ,而H2O2可在陰極連續(xù)產(chǎn)生,這樣就保證了Fenton反應(yīng)持續(xù)發(fā)生。EF-Fenton法中陽(yáng)極通常為不溶性陽(yáng)極材料,如石墨、鈦基氧化物電極或其他貴金屬材料,陰極通常為石墨、活性炭纖維等。當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)器的陽(yáng)極采用不溶性陽(yáng)極材料時(shí),陽(yáng)極表面就可以產(chǎn)生OH·,反應(yīng)式如下: 2H2O-2e→2OH· 2H (酸性介質(zhì))(6)OH--e→2OH·(堿性介質(zhì))(7)因此在EF-Fenton法中不但可通過(guò)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生OH·,陽(yáng)極亦可產(chǎn)生OH·,這即是EF-Fenton法可高效降解有機(jī)物的原因。1.2EF-Feox法又稱犧牲陽(yáng)極法,以鐵作為陽(yáng)極材料,電解時(shí)鐵被氧化溶解生成Fe2 ,與外部添加的H2O2或O2在陰極還原產(chǎn)生的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)生成OH·。在EF-Fenton法
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