聚合硫酸铁(PFS)在传统芬顿系统中的适用性有限。以下是详细分析:
一、传统芬顿系统的核心原理
芬顿反应依赖Fe²⁺ + H₂O₂在酸性条件下(pH 2~4)生成强氧化性羟基自由基(·OH),反应链如下:
Fe²⁺ + H₂O₂ Fe³⁺ + ·OH + OH⁻
Fe³⁺ + H₂O₂ Fe²⁺ + HO₂· + H⁺(再生Fe²⁺,但速率慢,需过量H₂O₂)
关键要求:Fe²⁺作为催化剂,需持续再生以提高自由基产率。
二、PFS(含Fe³⁺)的局限性
初始价态不匹配:
PFS中的Fe³⁺无法直接启动芬顿反应链,需额外添加还原剂(如亚硫酸盐、零价铁)将其还原为Fe²⁺,增加成本和操作复杂度。
反应效率低:
即使Fe³⁺被还原,其再生为Fe²⁺的速率远低于传统芬顿系统(Fe²⁺直接参与),导致·OH生成量减少,氧化能力下降。
pH适应性冲突:
PFS在酸性条件下易水解生成Fe(OH)₃胶体,可能包裹污染物或H₂O₂,阻碍自由基释放。
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