亚砜法鉴别Fe(II)活化过硫酸盐氧化体系中活性组分的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kingboxing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
将亚砜作为指示化合物,利用亚砜类物质与 Fe(IV)反应生成相应的砜类物质而与?OH反应不生成砜这一反应产物的差别,已经证实了Fenton试剂在酸性条件下主要产生?OH,而在近中性条件下产生Fe(IV)。近年来,过硫酸盐(过一硫酸盐HSO5?,过二硫酸盐S2O82?)被视作可替代H2O2的新型绿色氧化剂,在高级氧化领域得到广泛应用。与Fe(II)/H2O2体系类似,Fe(II)活化过硫酸盐体系被认为是基于产生自由基(SO4?-或?OH)的高级氧化技术。令人疑惑的是,在Fe(II)/S2O82? 和Fe(II)/HSO5?体系的相关研究中,从未将Fe(IV)作为一种可能存在的活性中间物种考虑在内。本研究探讨了Fe(II) / S2O82? 和Fe(II) / HSO5?体系及其还原剂强化体系中产生Fe(IV)的可能性。  借助LC – MS / MS技术,研究发现亚砜与SO4?-的产物中没有砜类物质产生,说明亚砜同样可以作为区分Fe(IV)与SO4?-的指示化合物。本研究还以甲基苯基亚砜(PMSO)为例研究了 SO4?-、?OH 氧化亚砜的主要产物种类,并推测出可能的反应路径。同时,利用竞争动力学方法计算了 SO4?-、?OH 分别氧化PMSO 和甲基苯基砜(PMSO2)的二级反应速率常数,建立起完善的亚砜鉴别Fe(IV)与自由基的研究方法。  利用 PMSO 作为指示化合物,发现酸性条件下 Fe(II) / S2O82? 和 Fe(II) /HSO5?体系中降解的PMSO全部转化为PMSO2,即PMSO2的生成率(η(PMSO2))达到100%,说明Fe(II)活化S2O82? 和HSO5?产生的活性中间物种均为Fe(IV),并非自由基,这与其它研究者的结论完全不同。在Fe(II)/S2O82?体系中,Fe(II)引起的Fe(IV)的消耗是主要的副反应,PDS对Fe(IV)的消耗可以忽略不计。而在Fe(II)/HSO5?体系中,Fe(II)和PMS均会竞争消耗Fe(IV)。在近中性条件下,活性物种的产生量急剧下降,PMSO的降解量很小,难以准确计算PMSO2的生成率,但是仍可观察到PMSO2的生成,说明Fe(II)/S2O82? 和Fe(II)/HSO5?体系在中性条件下仍有Fe(IV)生成。  研究了四类铁还原剂分别强化 Fe(II) / S2O82? 和Fe(II) / HSO5?体系中活性氧化剂的生成规律。在Fe(II)/S2O82?体系中,羟胺类无机还原剂使PMSO2生成率下降到 70 %,酚、醌类有机还原剂对 PMSO2生成率无影响,酚酸类有机还原剂和氨基酸类有机还原剂均使 PMSO2生成率下降,并且 PMSO2生成率还随反应进行不断变化。在 Fe(II) / HSO5?体系中,硫酸羟胺对 PMSO2生成率无影响,而盐酸羟胺因引入了Cl?致使产生部分自由基,致使PMSO2生成率下降;酚、醌、酚酸类有机还原剂强化体系中PMSO2生成率均稳定在100%;半胱氨酸使PMSO2生成率下降至 80 %。某些还原剂强化体系中PMSO2生成率下降,说明一些还原剂可以改变反应路径,使 Fe(II)活化过硫酸盐体系产生部分自由基。
其他文献
随着人类活动的飞速发展,人们对于建筑提出了更高的要求,从而导致了一大批超高超限建筑结构的出现。本文紧紧围绕超限高层结构抗震性能研究这一中心主题,以建设地点位于湖北省武
地铁车辆段作为停放和管理地铁车辆的场所,占地面积很大。对于土地资源紧张、地价居高不下、人口密集的大城市,利用其上部空间进行物业开发不仅可以获得更多的城市建设用地,提高
近年来,将纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)粘贴于钢筋混凝土结构受拉侧的加固修复技术已被广泛应用。碳纤维增强复合材料(CFRP)因其具有高强轻质、耐腐
地铁作为城市交通体系中具有骨干作用的一种大容量快捷的交通方式,具有运量大、速度快、安全可靠、准点舒适、对环境负面影响小的特点,近些年得到了快速的发展。地铁车辆段作为
随着我国建筑工程事业的发展,桩基础已成为一种重要的基础形式,但是许多机械成孔灌注桩常出现缩颈、扩颈、离析、断裂等缺陷,影响桩基承载力及上部结构的安全,严重者甚至使桩
本文以湖南竹城公路为工程背景,针对路基中软粘土的蠕变特性开展了一系列饱和软粘土的室内三轴固结不排水蠕变试验研究,并以试验成果为基础,提出了相应的经验蠕变模型;然后尝