臭氧發(fā)生器臭氧/過氧化氫工藝的反應(yīng)機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2019-08-29臭氧發(fā)生器臭氧/過氧化氫工藝的反應(yīng)機(jī)理:
臭氧/過氧化氫工藝反應(yīng)機(jī)制:
O3是一種強(qiáng)氧化劑。 它有兩種有機(jī)物氧化機(jī)制:臭氧分子直接氧化和O3分解產(chǎn)生OH的間接氧化[11]。 其中,O3直接氧化是選擇性的,主要用于不飽和鍵,芳香族化合物和含氨基物質(zhì),而間接氧化取決于所得的?OH,它是非選擇性的,具有更快的反應(yīng)速率[12]。 O3氧化的反應(yīng)機(jī)理取決于水本身,尤其是溶液的pH,堿度和所含的天然有機(jī)成分。 臭氧分子在酸性或自由基清除劑的存在下直接分解,并且?OH在堿或溶質(zhì)存在下產(chǎn)生,促進(jìn)自由基鏈反應(yīng)[11-12]。
O3 / H2O2工藝是基于O3氧化快速添加誘導(dǎo)O3
通過產(chǎn)生OH的H 2 O 2進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)機(jī)理如下[13-14]:
H2O2→HO2-H; (1)
O3 HO2-→?OH O2-O2; (2)
O3 O2-→O3-O2; (3)
O3-H2O→?OH HO-O2; (4)
?OH污染物→產(chǎn)品。 (5)
在這個(gè)過程中,H2O2離解產(chǎn)生的HO2-可以引發(fā)鏈反應(yīng)產(chǎn)生更多的OH,因此式(1)所示的反應(yīng)是至關(guān)重要的,H2O2是二元弱酸,其離解受pH的影響很大。 因此,反應(yīng)溶液的pH是影響反應(yīng)的重要因素。 O3和H2O2的用量決定了反應(yīng)體系中氧化劑的初始濃度,從而決定了體系的反應(yīng)速率。 鏈反應(yīng)受引發(fā)劑,促進(jìn)劑和抑制劑的影響很大。 因此,反應(yīng)體系中除目標(biāo)污染物之外的共存物質(zhì)的類型和濃度對(duì)反應(yīng)有很大影響。 此外,從反應(yīng)式可以看出,O3 / H2O2過程在氧化劑本身反應(yīng)后產(chǎn)生O2和H2O,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染,因此從氧化效率的角度來看,該工藝都是值得推崇的。