苯酚的O_3_H_2O_2化学氧化反应动力学研究_陈英.pdf
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第 17 卷第 1 期 化学反应工程与工 艺 Vo l 17, N o 1
2001 年 3 月 Chemical R eactio n Engineering and T echno log y M ar, 2001
文章编号: 1001- 7631( 2001) 01- 0055- 06
苯酚的 O3/ H2O2 化学氧化反应动力学研究
陈 英1, 张 浩2, 钟 理2, 陈焕钦2
( 1. 广东石油化工高等专科学校化工系, 广东 茂名, 525000;
2. 华南理工大学化工学院, 广东 广州 510641)
摘要: 应用 S topped-flow 光谱仪研究苯酚在 288~308K 和 pH= 3. 2~9. 8 的 O3/ H2O 2氧化反应动力学。通
过实验及分析认为: 在不同酸度的实验条件下苯酚 O 3/H2O 2氧化降解的途径及动力学不同。在酸性及弱酸性
( pH= 6. 5) 下??酚 O3/ H2O2氧化反应机理是苯酚直接为 O3 氧化, 在碱性( pH= 9. 8) 时为自由基机理。
关键词: 臭氧; H2O2; 苯酚; Stopped-flow 光谱仪
中图分类号: TQ013. 2 文献标识码: A
1 前 言
化学氧化法是一种有效降解有机污染物的方法, 如双氧水、臭氧等降解废水中的有机物。但单一
氧化法的不足之处是氧化过程有选择性且生成的产物不一定是 CO 2 和水及其它矿物质( 如苯酚的 O3
氧化后生成苯醌, 苯醌氧化开环生成羧酸[ 1] ) , 可能还会造成新的环境污染, 此外许多有机物在单一氧
化过程中的降解速度较慢。O 3/ H2 O2 氧化是在单一氧化的基础上发展起来的新的高效氧化技术, 它是
将强氧化剂臭氧与双氧水组合, 与单一氧化过程相比, 有机物的最终降解产物为 CO2 和水及其它矿
物质, 降解速度可显著提高, 反应条件温和, 是一种较有前途的化学氧化技术。与光催化( O 3/ U V) 氧
化过程相比, O 3/ H2O 2 组合过程更有其独特优势, 它无需像 U V 过程那样需要高能量的输入, 设备简
[ 2]
单, 是一种值得推广的化学氧化技术 。目前关于用 O3 / H2O 2 处理有机物的报道不多, 本文探讨苯酚
的 O3 / H2O 2 化学氧化反应动力学, 以便为其工业应用做些基础工作。
2 实验部分
实验装置与过程参见文献[ 3] , 它由 Stopped-flow 光谱仪组成( 文献[ 3] 所用的 Stopped-flow 光谱
仪型号为 Hi-tech Model SF-51, 本实验中所用的 Stopped-flow 光谱仪型号为 Hi-tech Model SF-61。与
前者相比其功能有所增强, 如有四个储存管可有 Single 和 Double 两种进料选择; 能对 Cell 中的物质
进行扫描得吸收光谱等。但两种型号的 Stopped-flow 光谱仪的实验装置及实验过程却是相近的。) , 该
系统能使不同的液相反应物在 0. 001 秒内混合均匀, 能连续准确测定千分之一秒内的反应物对光的
吸收率随时间的变化关系, 通过测定反应物对光的吸收率随时间的变化, 根据 Beer-Lamer 定律得到
反应物
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