芬顿反应原理介绍

芬顿反应原理介绍
芬顿反应是一种常用的高级氧化技术，通过氢氧基自由基（·OH）的
产生来降解有机污染物。

它由英国科学家芬顿于1894年发现并提出，被
广泛应用于有机废水、废气处理等领域。

H2O2+Fe2+→Fe3++·OH+OH-
Fe3++H2O2→Fe2++O2+H+
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-
整个反应分为两个步骤。

首先，在中性或酸性条件下，二价铁离子（Fe2+）与过氧化氢（H2O2）生成三价铁离子（Fe3+），同时产生羟基自
由基（·OH）；其次，三价铁离子（Fe3+）再与过氧化氢（H2O2）反应生
成二价铁离子（Fe2+）和氧气（O2），再次产生羟基自由基（·OH）。

羟
基自由基（·OH）具有强氧化性和高活性，可直接攻击有机污染物的化学键，将其分解成较小的无害物质，从而达到降解有机污染物的目的。

在芬顿反应中，铁离子（Fe2+）是催化剂的关键。

它能够还原过氧化
氢（H2O2），生成羟基自由基（·OH）。

为了确保反应的顺利进行，需要
控制合适的pH值和适当的铁离子浓度。

通常情况下，pH值在2-5之间，
较低的pH值有利于Fe2+的生成，但过低的pH值容易导致H2O2溶液分解
产生氧气而减少效果。

适当的铁离子浓度能够提供足够的催化活性，但过
高的浓度会产生较多的Fe3+，并且会降低羟基自由基（·OH）的产生。

芬顿反应具有许多优点，如高效、快速、无毒副产物等。

它不受有机
污染物种类的限制，在广泛的pH值范围内适用，并且可以在常温下实施。

此外，芬顿反应不需要复杂的设备和高能耗，操作简单，成本较低。

因此，芬顿反应已成为一种重要的废水处理技术。

然而，芬顿反应也存在一些限制。

由于Fe2+离子易氧化成Fe3+离子，并且难以再还原，因此需要添加还原剂如硫酸亚铁（FeSO4）来稳定催化剂。

此外，芬顿反应对有机污染物的降解率受到多个因素的影响，包括污
染物浓度、溶液中存在的其他物质和反应条件等，因此需要选择合适的操
作条件以提高反应效果。

总而言之，芬顿反应是一种有效的高级氧化技术，通过产生羟基自由
基（·OH）来降解有机污染物。

它具有高效、快速、无毒副产物等优点，
在废水、废气处理等领域具有广泛应用前景。