1、电Fent on法的类型与机理1.1 EF-Fenton法该法又称阴极电解Fenton法,其基本原理是O2在阴极还原为H2O2,并与Fe2+发生Fenton反应生成OH•,OH•继而将有机物氧化为CO2和H2O,或者小分子有机物。O2+2e+2H+→H2O2 (1)H2O2+Fe2+→Fe3++OH-+OH• (2)OH•+有机物→CO2+H2O+小分子有机物 (3)反应(1)中的O2可以通过外界曝气的方式引入至电解反应器的阴极,也可利用阳极依据反应式(4)或(5)析出的O2。2H2O→O2+4H++4e(酸性介质) (4)4OH-→O2+2H2O+4e(碱性介质) (5)该法中Fe2+一般通过外部添加,反应开始后Fe2+会被迅速氧化为Fe3+,但Fe3+在直流电场的作用下迁移至阴极表面,并被重新还原为Fe2+,而H2O2可在阴极连续产生,这样就保证了Fenton反应持续发生。EF-Fenton法中阳极通常为不溶性阳极材料,如石墨、钛基氧化物电极或其他贵金属材料,阴极通常为石墨、活性炭纤维等。当电化学反应器的阳极采用不溶性阳极材料时,阳极表面就可以产生OH•,反应式如下:2H2O-2e→2OH•+2H+(酸性介质) (6)OH--e→2OH•(碱性介质) (7)因此在EF-Fenton法中不但可通过Fenton反应产生OH•,阳极亦可产生OH•,这即是EF-Fenton法可高效降解有机物的原因。1.2 EF-Feox法又称牺牲阳极法,以铁作为阳极材料,电解时铁被氧化溶解生成Fe2+,与外部添加的H2O2或O2在阴极还原产生的H2O2发生Fenton反应生成OH•。在EF-Fenton法和EF-Feox法
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