第二章-化学处理法.pptVIP

2 制备 * * 2.4.3 高级氧化(advanced oxidation) 涉及到羟基自由基的氧化过程称为高级氧化流程；广义地，也包括一些反应机理不确定但羟基自由基可能起重要作用的新型氧化过程。 * * 羟基自由基氧化性很强，氧化还原电位：2.85V。 处理对象:难生物降解有机物 过程复杂、成本高、技术含量高、完成其它办法不能做的事。研究热，许多还不成熟。 * * 技术框架 高级氧化 多相光催化 超临界水氧化 辐射氧化 超声波氧化 微波催化 均相催化（传统Fenton试剂法） * * 一 超临界水氧化技术 1.超临界水及其特性 超临界水是一种超临界流体。高温高压下的特殊状态。 * * * * 从1个大气压、273K[冰点（三相点）]到22MP、647.3K时水的状态变化? 汽液两相的相界面消失，均相体系，这一点即为临界点（Critical point） 。 超临界状态。 * * 气、液这两种流体的第三流体: 超临界流体 在环境保护方面，常用的超临界流体有水、二氧化碳等。 水稳定、无毒、无臭、无色、无腐蚀性。应用最为广泛。 * * 性质 一般水 超临界水 密度 介电常数 粘度系数 对有机物溶解性 对盐的溶解性 对氧气的溶解性 1 高 大 低 高 低 0.3 低（相当于一般有机溶剂） 小 高 低 高 超临界水的特性 * * 2.超临界水氧化原理 超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂，有机物和富氧在均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制。高的反应温度也加快了反应速度。在几秒钟内即可实现对有机物的高度破坏。 * * 二 废水处理中的催化氧化技术 * * 氧化剂： 空气、氧气、臭氧、Fenton试剂等 方法：化学催化 光化学催化 及其结合 处理对象：难降解有机物、高浓度有机物、脱氮 * * （1） 光催化氧化 光源：人工光源、自然光源或两种光源结合。人工光源分解效果好，但是费用高。自然光费用低，正在研究如何提高分解效果。 氧化剂：空气、氧气、Fenton试剂、臭氧。 催化剂:铁离子和半导体等 相：均相和非均相。 * * 非均相光催化氧化 光催化氧气氧化 n-型半导体催化剂(过渡金属氧化物)：氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化铁、硫化镉等。 氧化钛 * * H2O * * 催化剂: 二氧化钛晶型锐钛型和金红石型 前者的Eg 是3.2 eV ,后者是3.0 eV ,相对应的照射波长分别为387 nm 和413 nm。 TiO2的氧化电位（空穴）(2. 7 V) 有强的得电子能力(容易进行氧化反应) , 可以直接氧化污染物质，还可氧化吸附水分子和吸附的氢氧根离子产生羟基自由基, 而其还原电位（导带电子）( - 0.5 V)，可还原氧分子产生氧分子自由基 。 * * 2.4.4 还原法 还原剂？？？ 还原剂：铁粉、铁碳粉、硫酸亚铁、 电解，铜/铁催化还原 电解 阴极和阳极 新生态氢 絮凝和沉淀 铁粉、铁碳粉 微腐蚀电池 新生态氢 絮凝和沉淀 铜/铁催化还原 应用：处理含汞、含铬、含硝基苯和含铜废水。 * * 例1 电解处理含铬废水 （包含氧化还原过程，污染物被还原） (1)