Fe（Ⅲ）H2O2体系光催化氧化在水处理中应用的研究进展

第22卷第3期2009年6月污染防治技术P0LLUT10NC0NTR0LTECHN0L0GYV01．22No．3Jun．，2009Fe(Ⅲ)／H202体系光催化氧化在水处理中应用的研究进展陈广斌(南通冠鼎规划建筑设计院，江苏南通226600)摘要：概述了Fe(Ⅲ)／H0：体系光催化氧化反应的机理，对Fe(n1)／H0在光催化降解制药废水、染料废水、环境内分泌干扰物等方面的研究进展进行了综述。并对Fe(Il1)／H：0体系光催化氧化在水处理方面的应用前景进行了展望。关键词：Fe(Ⅲ)／H：0体系；光催化氧化；水处理中图分类号：X703文献标识码：AResearchAdvancesintheApplicationofPhoto——catalyticOxidationbyFe(11I)／H2O2SysteminWaterTreatmentCHENGuang—bin(NantongGuandingArchitecturePlanningandDesignInstitute，Nantong，Jiangsu226600，China)Abstract：Thephoto—catalyticoxidationmechanismofFe(n1)／H2O2systemwasintroduced．Theresearchadvancesinphoto—catalyticoxidationbyFe(Ⅲ)／H2O2systemindegradationofpharmaceuticalwastcwatcr，dyewastewaterandenvironmentalendo—crinedisruptorswasexpounded．TheapplicationoftheFe(III)／H2O2systeminwatertreatmentwasalsoprospected．Keywords：Fe(Ⅲ)／H202system；photo—catalyticoxidation；watertreatment引言近年来，Fe(1lI)／H：0体系的研究已逐渐成为环境工作者关注的热点，Fe(Ⅲ)／H0：体系是以三价铁离子代替传统的Fenton体系中的二价铁离子，故也被称为类Fenton试剂，该试剂也可应用于有机物的降解。一般认为，在无光照条件下，类Fenton试剂对有机物的降解速率低于传统的Fenton试剂，但是在光照条件下，该体系与二价铁离子一样，可以极大的加速有机物降解速率，而且H：0的利用率也很高H。一般来说，高级氧化处理都要消耗能源及化学试剂。而光助Fenton反应可在低能量的可见光范围内发生，所以，Fe(11I)／HO。是一种在太阳辐射下即可发生的、具有潜力的低成本高级氧化技术。目前研究最为广泛的体系为UV—Vis／草酸铁络合物／HO体系，因为这一体系具有降解有机污染物的速度快、矿化率高等一系列优点，因而成为Fe(1lI)／H，O，体系研究的重中之重。1Fe(Ⅲ)／H，O体系光催化氧化的反应机理Fe(1lI)／HO体系光氧化方法，是在Fenton反应的基础上产生的一种新的氧化技术，其基本原理类似于Fenton反应，即在处理有机污染物的过程中，起主要作用的仍然是羟基自由基，但不同的是，反应体系在紫外光的照射下，三价铁与水中氢氧根离子的复合离子可以直接产生羟基自由基，并产生二价铁离子，二价铁离子可与H：O：进一步反应，生成羟基自由基，从而加速水中有机污染物的降解速度。在暗反应体系中，在过量的过氧化物的存在下，二价铁离子相对于三价铁离子的浓度较低，但在紫外光照射下，Fe”／Fe维持良好的循环反应。而且Fe(Ⅲ)／HO体系光氧化方法具有明显的优点：(1)降低Fe“的用量，保持过氧化氢较高的利用率；(2)光能和亚铁离子对过氧化氢的催化分解存在协同效应，即过氧化氢的分解速收稿日期：2009—04—09；修订日期：2009—04—28、作者简介：陈广斌(197O一)，男，江苏海安人，工程师，大学本科，主要从事建筑及市政给排水设计。陈广斌．Fe(Ⅲ)／nO。体系光催化氧化在水处理中的应用研究进展第22卷第3期率远大于亚铁离子和紫外光催化过氧化氢分解速率的简单相加[73。2Fe(Ⅲ)／HO：体系光催化氧化在水处理中的研究现状从国内外研究成果看，Fe(111)／HO体系光催化氧化，可对医药、染料和各种环境激素废水进行有效处理，用该体系降解有机污染物具有速度快、矿化率高等一系列优点，积极探索各个反应控制影响因素，是目前国内外在该领域研究的重点和热点；同时该领域的研究工作者，还通过多种化学检测和测定手段，在反应的路线、机理、反应动力学、反应中间产物种类、浓度、环境生物毒性、化学结构稳定性、降解速率及对反应底物降解和工艺环境友好程度的影响等方面，进行了相关探索。2．1Fe(Ⅲ)／H：O：体