UV／H2O2高级氧化工艺反应机理与影响因素最新研究进展

第32卷第3期2O11年6月化学T业与工程技术JournalofChemicalIndustry＆．EngineeringVo1．32NO．3Jun．，2O11UV／H2o2高级氧化工艺反应机理与影响因素最新研究进展刘杨先，张军(东南大学能源与环境学院，江苏南京210096)摘要：uVHz()高级氧化工艺具有工艺流程简单、氧化能力强、H()利用率高以及无二次污染等优点，显示出良好的发展潜力和应用前景。介绍了UVH()。高级氧化工艺的反应机理，行在此基础上着重对影响UV／H0z反应过程的主要工艺参数(紫外光强度、紫外光波长、H。()浓度、溶液温度、污染物初始浓度、初始pH值以及溶液中无机阴离子)进行了综述。对目前该技术存在的问题以及发展方向作了简单的总结与展望。关键词：紫外光高级氧化紫外光／过氧化氢反应机理影响因素中图分类号：TK16文献标识码：A文章编号：1006—7906(2011)03一O018—07NewresearchprogressinreactionmechanismandseveralfactorsofUV／H2O2advancedoxidationprocessLIUYangxian，ZHANG_『un(SchoolofEnergy&Environment，SoutheastUniversity，Nanjing210096。China)Abstract：UV／H202advancedoxidationprocessdisplaysagreatpotentialbecauseofitsadvantagesinsimpleprocess，strongoxidation，highH2O2utilizationandnosecondarypollution．Anindepthonthereactionmechanismandtheseveralin—fluencingfactors(UVintensity，UVwavelengths，H2O2initialconcentration，solutiontemperature，pollutantsinitialconcentration，initialpHvalueandinorganicanionsinsolution)arecarriedout．Thepresentproblemsandthedevelopmentprospectofthistechnologyareputforwardsimply．Keywords：UV；Advancedoxidationprocess；UV／H2O2；Reactionmechanism；Influencingfactors1894年，Fenton发现Fe抖和H2O2混合后可以产生·0H自由基，·OH自由基氧化还原电位高达4．486×10J，具有极强的氧化性，通过电子转移等途径可使水中的有机污染物氧化为CO和HO，从而降解有害物质。可以说，Fenton为高级氧化法谱写了序言。2O世纪7O年代，以Prengle等率先发现光催化自由基为标志[一，最近20多年，以H()和O。为自由基释放剂[2]，通过结合金属催化剂、光化学、电化学、微波化学、声化学、辐射化学、超临界化学以及等离子化学构成的各种高级氧化法[3-9]被发现并迅速在环保与化工等各个行业中获得重视，衍生出多种高级氧化技术。在各种高级氧化技术中，UV／H：O因具有氧化能力强，且同时具备洁净环保等优势而获得广泛研究与应用，但专门针对UV／H。()。技术进行全面介绍的文献较少，笔者主要从反应机理以及影响因素等角度进行综述，以对UV／H。O技术进行全面介绍。1uv／n：O：高级氧化工艺反应机理一般认为，UV／H。O的反应机理lJ。是：(1)UV通过有效光子直接激发有机物分子键解离进行光降解；(2)HO。直接氧化降解；(3)·OH间接氧化降解，即1分子的H。()首先在紫外光照射下产生2分子的·OH，然后·()H与污染物发生氧化还收稿日期：2010—12—2O基金项目：国家自然基金国际合作项日(No．50721140649)作者简介：刘杨先(1984)，男，江苏灌云人，博士研究生，研究方向为燃煤电厂环境污染控制。E‘mail：liuyangxianl984@163．COrll刘杨先等UV／HO高级氧化工艺反应机理与影响因素最新研究进展·19·原反应，·OH自由基氧化一般占主导作用。其基本反应步骤如下[1引。a)UV直接光解hvR—R—2R·(1)nVR—H—R·+H·(2)b)H20。直接氧化r11jR+H2O一R+H2O+O2(3)c)·OH间接氧化口H2O2+一2·OH(4)H2O2+·OH一·HO2+H2O(5)OH·+·Ho2—+H2O+O2(6)OH．+．OH—2H2O2(7)愚OH