通过加入羟胺来加速铁和亚铁循环从而大幅度增强Fenton氧化能力
介绍
摘要：Fenton系统通过Fe（II）与H2O2之间的反应生成具有高氧化电位的反应性物质，例如羟基自由基（HObull;）或高价铁。然而，许多缺点限制了它的广泛应用，包括铁（III）的积累和狭窄的pH范围限制等。本研究的目的是提出一种效率更高的Fenton-HA系统，其特征在于结合了Fenton系统用羟胺（NH2OH）（一种常见的还原剂）来缓解上述缺点，
用苯甲酸（BA）作为探针试剂。Fenton试剂中NH2OH的存在加速了Fe（III）/ Fe（II）的氧化还原循环，从而导致了相对稳定的Fe（II）回收，因此提高了假一级反应速率并扩展了有效pH范围，高达5.7。证实HObull;机制在Fenton-HA系统中占主导地位，HObull;的生成要快得多，并且HObull;的生成量比经典Fenton系统中的高。此外，假设Fenton-HA系统中NH2OH的主要最终产物为NO3——和N2O。
芬顿试剂（H2O2和Fe（II））于100年前被首次报道，1产生羟基自由基（HObull;）2以引发自由基链反应。 3尽管由于Fenton系统中也可能涉及到高价铁离子，所以与反应性物质形成有关的机制仍存在争议，4普遍认为HObull;是主要氧化剂。5
Fenton系统是具有吸引力，因为它具有反应速度快，毒性低和易于控制的特点。不过，Fenton系统有一些固有的缺陷，限制了其广泛应用，例如：pH范围限制，高HO-用量以及三氧化二铁淤渣的积累，这会导致氧化速率下降，需要分离步骤。5技术发展可以缓解其中的一些不足。
因此，近年来的研究一直集中在Fenton系统的优化上。在氧化处理中选择了几种过渡金属作为二价铁的替代物。6同时，广泛研究了非均相氧化技术，以避免形成Fe（III）污泥并扩大有效pH范围。7在Fenton系统中添加一些螯合剂以减轻三价铁的沉淀。8第三项工作是将Fenton试剂与其他技术结合起来，以增强Fenton的生成。一些研究人员将紫外线辐射9引入Fenton试剂，该体系加速了Fe（III）/ Fe（II）的循环和氧化反应。其他人在Fenton系统中采用电化学10，但最佳pH范围甚至比传统Fenton系统更窄。一些科学家添加了醌11和腐殖酸12转化为Fenton体系，充当促进Fe（III）转化为Fe（II）的催化剂。
Fenton系统的主要缺点是Fe（III）的积累和沉淀，这可能进一步导致反应速率下降和最适pH范围变窄。为了将Fe（III）还原为溶解度比三价铁高得多的Fe（II），我们可以考虑一些对反应性物种的反应速率低的还原剂。羟胺（NH2OH）作为还原铁（III）的常用还原剂，在许多应用中都采用了，例如总铁测定13。此外，它还经常用于修饰PAN纤维14并在高级氧化中活化催化剂15。然而，文献中从未报道过NH2OH与Fenton试剂直接反应，因为它通常被称为抗氧化剂。16NH2OH因其与HObull;的选择性反应而被使用17此外，NH2OH和Fe（III）的还原产物通常是无机物质，例如N2，N2O，NO2—和NO3—。17—19本研究的目的是探讨NH2OH在Fe（II）/ Fe在芬顿试剂氧化还原循环中的作用及芬顿羟胺（Fenton-HA）体系的机理。作为HObull;探针，选择了20苯甲酸（BA）作为模型化合物。
在Fenton-HA系统中添加NH2OH可以加速Fe（III）向Fe（II）的氧化还原循环。因此，相比通过Fenton系统，新系统明显减轻了Fe（Ⅲ）积累，提高了反应速率，扩大了有效pH范围。HObull;被证实是主要的反应物，由于NH2OH的参与，在Fenton-HA系统中HObull;的生成要快得多。此外，NO3—和N2O被认为是NH2OH的主要最终产物。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
