高级氧化技术 (河海大学)

HohaiUniversityHohaiUniversity高铁酸盐高铁酸盐高铁酸盐是铁的六价化合物，具有很强的氧化性，能有效杀灭水中的微生物和藻类，氧化分解各种有机、无机污染物，且在应用过程中不会产生三卤甲烷等“三致”性二次污染物。它作为一种水处理剂兼具氧化、絮凝、杀菌消毒的作用，是环境友好型的多功能广谱型水处理剂。另外高铁酸盐对一些有机物的氧化具有选择性，人们利用这一特性将其作为有机合成的选择性氧化剂。其氧化能力强于高锰酸盐、臭氧和氯气。基本性质基本性质HohaiUniversityHohaiUniversity高铁酸盐高铁酸盐其在酸、碱条件下的标准电极电势分别为：酸性：E0FeO42-/Fe3+=2.120V碱性：E0FeO42-/Fe(OH)3=0.172V因此，无论在酸性，还是碱性条件下高铁酸盐都具有极强的氧化性，可以广泛用于水和废水的氧化、消毒、杀菌。在适当酸度条件下，高铁酸盐被还原为无毒的、且具有絮凝、吸附、共沉淀等多种协同功能的Fe(OH)3。因此，高铁酸盐是一类新型、高效、绿色的多功能水处理剂。基本性质基本性质HohaiUniversityHohaiUniversity高铁酸盐高铁酸盐基本性质基本性质高铁酸盐具有其他水处理剂无法比拟优势，但是其不稳定性极大的限制了它广泛普及和应用。高纯的高铁酸钾在常温和干燥空气中具有良好的稳定性。但在水溶液或潮湿环境中很不稳定，极易分解，释放出氧气，并伴随有氢氧化铁沉淀生成。在酸性条件下很快放出氧气，在中性或弱碱性溶液中也缓慢分解，但随着溶液碱性的增强其分解速率变慢。高铁酸盐在水溶液中的分解反应为：4FeO42-+2OH-→4Fe3++10H2O+3O2↑4FeO42-+10H2O→4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑影响溶液中高铁酸钾稳定性的因素较多，如高铁酸钾浓度、溶液的pH、温度、存放条件、光照、高铁酸钾纯度、掺杂等，这也使得对高铁酸盐在溶液中的稳定性研究变得较为复杂。HohaiUniversityHohaiUniversity高铁酸盐高铁酸盐高铁酸盐制备方法可分为3类：熔融法、次氯酸盐氧化法和电化学氧化法。采用碱金属的过氧化铁盐或铁的氧化物制得高铁酸钾。其过程是：将Na2O2、FeS2在密闭、干燥的环境中混合，加热到700℃，反应lh，得到含Na2FeO4的粉末。然后用