第5章-过硫酸盐活化技术.pptVIP

热激发使过硫酸根中的双氧键断裂*热激发使过硫酸根中的双氧键断裂*热激发使过硫酸根中的双氧键断裂***吉林师范大学杨春维课程内容绪论（环境科学研究的方法论与高级氧化技术）第一章H2O2为基础的高级氧化技术第二章光化学及光催化技术第三章臭氧及催化臭氧技术第四章湿式氧化及高温等离子体技术第五章过硫酸盐活化技术第六章光、声、微波耦合技术活化方法ActivationMethods主要应用：地下水和土壤原位化学氧化修复等环境污染治理方面影响因素：提高温度可提高热活化技术的效率增大过硫酸盐的浓度可加快有机物的降解速度增大pH和离子强度都不利于过硫酸盐活化（因有机污染而异）基本原理：热活化方式主要通过温度升高，提供足够的活化能迫使键断裂产生硫酸根自由基，发生下列反应:热活化研究进展：热活化过硫酸盐的技术已被应用于处理土壤及地下水中的有机污染物质。在研究过程中,人们发现在不同温度下有机污染物质的降解效率不同,提高温度可提高热活化技术的效率。知识回顾活化概述钴系催化总结展望基本原理过渡金属离子(包括Fe2+、Cu2+、Mn2+、Ce2+、Co2+等)在常温下即可活化过硫酸盐产生SO4-?，见下式:过渡金属离子活化研究进展：相对于高温以及紫外光活化，常温下过渡金属离子活化过硫酸盐的技术更受到重视，并广泛用于各个方面。活化方法ActivationMethods基本原理B.Neppolian等研究发现，波长为254nm的UV能有效地活化过硫酸盐紫外光活化过硫酸盐可快速高效的降解有机物，显示出了广阔的应用前景。但是对降解机理，反应过程中产生的活性物种的贡献研究较少，有待进一步深入开展研究紫外光活化过硫酸盐活化方法ActivationMethods基本原理过渡金属离子(Fe2+等)在常温下(20℃)即可分解过硫酸盐产生。金属离子除(Fe2+外，还有Ag+、Cu2+、Mn2+、Ce2+、Co2+等。结果表明不同的过渡金属的催化效果：Co2+Ru2+Ce3+V3+Mn2+Fe2+Ni2+。过渡金属活化过硫酸盐向体系中投加络合剂可以提高反应效率。常用的鳌合剂有Na2S203、乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、氮三乙酸(NTA)等。相对于高温以及紫外光活化，常温下过渡金属离子活化过硫酸盐的技术更受到重视，并广泛用于各个方面。应用Application强碱条件激活的应用在实际应用中,强碱性条件可能腐蚀设备或是引起金属离子析出,因此碱性条件活化过硫酸盐对操作条件和仪器设备的要求较高。热活化应用热活化过硫酸盐技术的应用型研究表明：为解决处理实际氯苯污染地下水时降解效果不佳的问题,分别采用延长加热时间、增加药剂投加量、升高活化温度三种优化方式。升高活化温度的效果最为明显,使得降解所需时间缩短至一半。碱热活化的组合使得降解效果提高,5h的降解率达到了99.99%,同时可以解决降解后体系的酸化问题；通过预投加NaOH进行pH预条件,使得处理后体系的pH接近中性,减少了修复工作对地下水环境的影响。应用Application注意问题：1.根据有机污染物的结构选择活化方法过硫酸盐是一种强氧化剂,对于大多数污染物质可氧化去除,但也有部分物质无法去除,而且对不同物质的降解程度也有区别。含C=C双键或含苯环的有机物易被快速降解;饱和烃和卤代链烷烃较稳定,不易被降解。有人对于不同的有机物进行了分类,将过硫酸盐氧化分为温和型氧化、强力型氧化和敏感型氧化3类,根据有机物的种类,选择合适的活化方式,达到较好的处理效果。现阶段,对于难降解有机物利用过硫酸盐氧化时最适活化方法以及最佳反应条件这方面没有系统化的研究,亟待深入。。注意问题与发展前景QuestionDevelopment注意问题：2.pH对活化方法的影响研究热活化过硫酸盐降解MTBE（甲基叔丁基醚）时,随着pH的升高,MTBE的降解效率随之下降。在研究光活化过硫酸盐降解BHA（丁基羟基茴香醚）的实验中,对pH从3～11做了比较深入的研究,研究中发现在碱性条件下反应效果优于在酸性和中性条件下不同物质、不同活化方式下其最少活化能对应的pH不同。由此可见,pH对不同活化方法活化过硫酸盐降解有机物的过程影响程度和影响机理都不同,对其进行进一步研究是有必要的。。注意问题与发展前景QuestionDevelopment注意问题与发展前景QuestionDevelopment注意问题：3.残余SO42-的处理过硫酸盐氧化污染物质的同时会残留硫酸