Fe_草酸盐络合物的光化学性质及其应用

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草酸盐矿物的化学特性和应用

草酸盐矿物的化学特性和应用
草酸根离子是由两个羧基(-COOH)和一个羟 基(-OH)组成的
草酸根离子的构型为平面三角形,两个羧基 位于三角形的顶点,羟基位于三角形的中心
金属阳离子可以是一价、二价、三价等,常见 的有钙、镁、铁、铝等
草酸盐的化学式通常为M2C2O4,其中M代表金 属阳离子
草酸盐的物理性质
添加 颜色:多为白色或无色,也有 标题 黄色、绿色、蓝色等
草酸盐矿物的质量标准
纯度:草酸盐矿物的纯度是 衡量其质量的重要指标,纯
度越高,质量越好。
粒度:草酸盐矿物的粒度也 是衡量其质量的重要指标,
粒度越细,质量越好。
杂质含量:草酸盐矿物 中的杂质含量也是衡量 其质量的重要指标,杂 质含量越低,质量越好。
稳定性:草酸盐矿物的稳定 性也是衡量其质量的重要指 标,稳定性越好,质量越好。
草酸盐矿物的化 学特性和应用
汇报人:
目 录
01
草酸盐矿物的化 学特性
03
草酸盐矿物的提 取和加工
05
草酸盐矿物的未 来发展前景
02 草 酸 盐 矿 物 的 应 用
04
草酸盐矿物的环 境影响
PART 01
草酸盐矿物的化 学特性
草酸盐的组成和结构
草酸盐是由草酸根离子(C2O4^2-)和金属阳 离子组成的盐类
草酸盐对环境的影响:草酸盐可以影响环境的酸碱度,对生态系统产生影响,影响生物多样 性和生态系统的稳定性。
草酸盐的生物降解
草酸盐对土壤和水质的影 响
草酸盐对生物的影响
草酸盐在环境中的降解过 程
草酸盐对生态系统的影响
草酸盐对生物多样性的影 响
草酸盐对生物降解的影响
草酸盐的环境安全性评估
草酸盐对环境的影响: 草酸盐对土壤、水体、 空气等环境因素的影

各种芬顿技术应用介绍

各种芬顿技术应用介绍

各种Fenton技术应用介绍①、UV/Fenton法当有光辐射(如紫外光、可见光)时,Fenton试剂氧化性能有很大的改善。

UV/Fenton法也叫光助Fenton法,是普通Fenton法与UV/H2O2两种系统的复合,与该两种系统相比,其优点在于降低了Fe2+用量,提高了H2O2的利用率。

这是由于Fe3+和紫外线对H2O2的催化分解存在协同效应。

该法存在的主要问题是太阳能利用率仍然不高,能耗较大,处理设备费用较高。

②、UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法当有机物浓度高时,被Fe3+络合物所吸收的光量子数很少,且需较长的辐照时间,H2O2的投加量也随之增加,·OH易被高浓度的H2O2所清除。

因而,UV/Fenton法一般只适宜于处理中低浓度的有机废水。

当在UV/Fenton体系中引入光化学活性较高的物质(如含Fe3+的草酸盐和柠檬酸盐络合物)时,可有效提高对紫外线和可见光的利用效果。

草酸铁络合物在pH3~4.9时效果好,柠檬酸铁络合物在pH4.0~8.0时效果好,但因前者具有含Fe3+的其他络合物所不具备的光谱特性,所以UV-vis/草酸铁络合物/H2O2法更具发展前景。

该法提高了太阳能的利用率,节约了H2O2用量,可用于处理高浓度有机废水。

③电Fenton法Fenton法比普通Fenton法提高了对有机物的矿化程度,但仍存在光量子效率低和自动产生H2O2机制不完善的缺点。

电Fenton法利用电化学法产生的H2O2和Fe2+作为Fenton试剂的持续来源,与光Fenton法相比具有以下优点:一是自动产生H2O2的机制较完善;二是导致有机物降解的因素较多(除羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等)。

由于H2O2的成本远高于Fe2+,所以通过电化学法将自动产生H2O2的机制引入Fenton体系具有很大的实际应用意义,可以说电Fenton法是Fenton法发展的一个方向。

④EF-Fenton法该法又称阴极电解Fenton法,其基本原理是将O2喷射到电解池阴极上产生H2O2,并与Fe2+发生Fenton反应。

草酸配合物实验报告(3篇)

草酸配合物实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握草酸配合物的制备方法。

2. 了解草酸配合物的性质及其在化学反应中的应用。

3. 熟悉实验操作步骤和注意事项。

二、实验原理草酸(H2C2O4)是一种有机二元酸,能与许多金属离子形成稳定的配合物。

草酸配合物在化学、医药、环保等领域具有广泛的应用。

本实验通过制备草酸铁(III)配合物,研究其性质和制备方法。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、玻璃棒、滴定管、锥形瓶、水浴锅、电子天平、移液管、滤纸等。

2. 试剂:硫酸亚铁(FeSO4)、氢氧化钠(NaOH)、草酸(H2C2O4)、盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、氨水(NH3·H2O)、乙醇、乙醚等。

四、实验步骤1. 制备草酸铁(III)配合物(1)称取1.0g硫酸亚铁(FeSO4),溶解于10mL蒸馏水中。

(2)向溶液中加入1.0g草酸(H2C2O4),搅拌使其充分溶解。

(3)将溶液转移到50mL烧杯中,加热至60-70℃,保持20分钟。

(4)冷却后,用滤纸过滤,滤液即为草酸铁(III)配合物溶液。

2. 性质研究(1)外观观察:草酸铁(III)配合物溶液呈黄色,有金属光泽。

(2)溶解性实验:将草酸铁(III)配合物溶液分别与乙醇、乙醚混合,观察溶解情况。

(3)pH值测定:用pH试纸测定草酸铁(III)配合物溶液的pH值。

(4)配合物稳定性实验:将草酸铁(III)配合物溶液置于水浴锅中加热,观察溶液颜色变化。

3. 应用研究(1)还原反应:向草酸铁(III)配合物溶液中加入少量锌粉,观察溶液颜色变化。

(2)氧化反应:向草酸铁(III)配合物溶液中加入少量过氧化氢,观察溶液颜色变化。

五、实验结果与分析1. 制备的草酸铁(III)配合物溶液呈黄色,有金属光泽,说明成功制备了草酸铁(III)配合物。

2. 草酸铁(III)配合物在乙醇和乙醚中溶解度较低,说明其在有机溶剂中的稳定性较差。

3. 草酸铁(III)配合物溶液的pH值为4.5,说明其呈酸性。

草酸和盐一起能有什么用途

草酸和盐一起能有什么用途

草酸和盐一起能有什么用途草酸(H2C2O4)是一种有机酸,常以无水草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的形式存在。

而盐则是一类广泛存在于我们日常生活中的无机物质,通常是由阳离子和阴离子组成。

草酸和盐的组合可以在许多领域中发挥重要作用,下面将详细介绍一些常见的用途。

1. 金属清洁剂:草酸和盐的混合物可以用作金属清洁剂,尤其是对铁锈和钙垢有很好的清洁效果。

将草酸和盐溶解在水中,然后在需要清洁的金属表面上擦拭,可以有效去除锈迹和垢石。

2. 水泥清洁剂:草酸和盐可以用来清洁水泥表面的污渍和沉积物。

将草酸和盐溶解在水中,涂抹在水泥表面,用刷子擦洗后,可以去除水泥表面的污渍和石灰沉积。

3. 染料制备:草酸和盐可以用于染料的制备过程中,尤其是有机合成和染色工艺中。

草酸可以作为氧化剂或还原剂,与其他有机物反应,产生颜色鲜艳的染料。

4. 纸张漂白剂:草酸和盐可以用作纸张漂白剂。

在纸浆和纸张制备过程中,添加草酸和盐可以去除纸浆中的杂质和着色物质,使纸张变得更白净。

5. 电镀工业:草酸和盐可以在电镀工业中使用。

草酸可以与金属离子反应生成金属草酸盐络合物,这些络合物可以作为电镀液中的添加剂,提高电镀层的质量和耐久性。

6. 无机化学实验:草酸和盐在无机化学实验中也具有广泛的应用。

草酸可以与钡盐反应生成沉淀,用于检测钡离子的存在。

此外,草酸和盐还可以用来制备其它无机盐,如草酸锰、草酸铜等。

7. 高温腐蚀抑制剂:在高温环境下,草酸和盐可以用作腐蚀抑制剂,保护金属材料免受氧化和腐蚀。

草酸和盐可以形成一层保护性的氧化膜,阻止金属表面进一步与氧气和湿气反应。

8. 化学储能:草酸和盐也可以用于化学储能领域。

草酸和盐可以进行氧化还原反应,释放出大量的热能。

这种化学储能可以用于无线电源、燃料电池等应用,提供持续稳定的能量供应。

总之,草酸和盐的组合在许多领域中都有重要的用途。

它们可以被用作金属清洁剂、水泥清洁剂、染料制备剂、纸张漂白剂、电镀工业、无机化学实验、高温腐蚀抑制剂和化学储能等方面。

fe金属的配合物能产生化学发光

fe金属的配合物能产生化学发光

fe金属的配合物能产生化学发光
化学发光,又称萤光或荧光,是指一种特殊的发光过程,与电光、化学发光都是不同的发光原理。

它是物质经受到一种外来能量,如紫外线,电子等,激发物质上的电子从激发态转换到另一态,电子释放出自身的能量,由于能量的减少而产生光的现象。

Fe金属的配合物也可以产生化学发光,其发光机理是Fe原子中的4d电子和4p电子产生共振激发,使激发态e~(4d)的像激发态e~(3d),而转换后的电子吸收能量,释放出发光能量而发出可见光,从而达到产生化学发光的目的。

Fe金属配合物可以根据其配体结构和原子构型来定义其发光特性,例如可被用于生物标记,监测细胞活动,甚至在材料领域合成一些新型纳米材料。

多金属络合物是Fe金属的有毒代谢产物,通常是植物的细胞壁上的必需元素,可以被不同植物使用并促使其发育。

通常,它们被用于生物标记,细胞内活性蛋白质监测和细胞成像技术等。

对于多金属络合物,当受到特定外加条件,比如能量输入,如紫外线,电子等,可以激活电子从原子外层移到原子内层,而释放出一定的能量,最后被发射成一种激发态的电子在转换过程中,会产生化学发光,以此我们可以更加清楚的观察到多金属络合物的特性,对药物的筛选、开发也有较高的研究价值。

综上所述,Fe金属的配合物具有化学发光的特性,可以用于多种应用,如,生物标记、监测细胞活动等,同时也可以用于药物研究,材料领域合成新型纳米材料等。

草酸盐黑色

草酸盐黑色

草酸盐黑色全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:草酸盐黑色是一种常见的无机物质,具有黑色颜色,常见于自然界中的一些矿物中,也可以人工制备。

草酸盐黑色在科研、工业生产、生活中有着广泛的应用,本文将介绍草酸盐黑色的性质、制备方法、应用领域以及安全注意事项等内容。

一、性质草酸盐黑色的化学式为FeC2O4,是一种草酸盐类化合物,含有铁元素。

它呈现出深黑色的外观,具有一定的光泽度。

草酸盐黑色在空气中相对稳定,但也会与氧气发生氧化反应,产生氧化铁物质。

在水中,草酸盐黑色可以溶解,形成黑色的溶液。

草酸盐黑色具有一定的磁性,属于顺磁性物质。

它的磁性主要来源于其中的铁元素,在外加磁场的作用下,草酸盐黑色会受到磁场的引力而发生磁化。

二、制备方法草酸盐黑色可以通过实验室合成的方式来制备。

一般的合成方法是将草酸和铁盐(如FeCl3)在适当的溶剂中反应,生成草酸盐黑色。

具体步骤如下:1.将草酸溶液和铁盐溶液混合,控制好摩尔比例。

2.反应过程中,会观察到溶液颜色由无色逐渐变为黑色。

3.反应完成后,将产物进行过滤、洗涤、干燥,得到草酸盐黑色的固体产物。

草酸盐黑色也可以在自然界中找到,例如在某些铁矿石中,会含有草酸盐黑色的矿物颗粒。

三、应用领域草酸盐黑色在科研领域有着广泛的应用。

由于其独特的光学性质和磁性特点,它常被用作于磁性材料的研究中。

研究人员可以通过草酸盐黑色的合成和表征,来深入探究磁性材料的性质和应用。

草酸盐黑色还在生活中有着一些应用。

例如在美术领域,画家们可以通过添加草酸盐黑色来调配出深沉的黑色颜料,用于绘画作品中。

一些工艺品制作中也会使用草酸盐黑色作为原料,为产品注入独特的黑色魅力。

四、安全注意事项在使用草酸盐黑色时,需要注意以下安全事项:1.避免长时间接触皮肤和眼睛,以免引起过敏或刺激。

2.在制备和处理草酸盐黑色时需佩戴好防护装备,如手套、口罩等,确保安全操作。

3.草酸盐黑色有一定的腐蚀性,在处理时需谨慎避免吸入和误触。

草酸盐抗凝剂的应用原理

草酸盐抗凝剂的应用原理

草酸盐抗凝剂的应用原理1. 什么是草酸盐抗凝剂草酸盐抗凝剂是一种常见的化学物质,主要应用于防止管道、设备和系统中的水或其他液体结垢和腐蚀。

它可以作为一种添加剂,在很多工业领域中起到抗凝剂的作用。

2. 草酸盐抗凝剂的工作原理草酸盐抗凝剂的工作原理是通过与水中的硬水盐结合来阻止盐类的结晶形成。

它可以通过以下几个步骤来实现抗凝剂的作用:•络合作用: 草酸盐与水中的钙、镁等金属离子形成络合物,阻止它们与碳酸盐结合形成沉淀。

•分散作用: 草酸盐可以阻止沉淀形成的颗粒聚集,使其保持悬浮状态。

这可以降低结垢的风险,同时保持系统的清洁。

•螯合作用: 草酸盐可以形成金属络合物,从而阻止金属离子与其他化合物反应。

这可以减少腐蚀和氧化的发生。

3. 草酸盐抗凝剂的应用领域草酸盐抗凝剂广泛应用于各个行业,以下是一些常见的应用领域:•供热系统: 草酸盐抗凝剂可以防止供热系统中的水结垢和腐蚀,保持系统的正常运行。

•锅炉水处理: 草酸盐抗凝剂用于锅炉水处理,防止锅炉管道堵塞和腐蚀等问题的发生。

•冷却水系统: 草酸盐抗凝剂可以防止冷却水系统中的水垢,保持系统的热传导性能。

•化工工业: 草酸盐抗凝剂在化工工业中用于防止管道和设备的结垢和腐蚀。

•电力行业: 草酸盐抗凝剂广泛应用于发电厂、变电站等电力设备中的水处理。

4. 草酸盐抗凝剂的优点草酸盐抗凝剂的优点主要有以下几个方面:•高效性: 草酸盐抗凝剂能够高效地防止水垢和腐蚀的发生,保持系统的正常运行。

•安全性: 草酸盐抗凝剂对环境和人体无毒无害,不会对人员和设备造成危害。

•稳定性: 草酸盐抗凝剂在不同温度和压力下都能保持较好的稳定性,不会因环境变化而失效。

•经济性: 草酸盐抗凝剂相对较便宜,使用成本较低,能够提供长期的保护效果。

5. 使用草酸盐抗凝剂的注意事项使用草酸盐抗凝剂时需要注意以下事项:•正确剂量: 使用草酸盐抗凝剂时需要按照正确的剂量添加,过量使用可能会影响系统的性能。

•合理选择: 不同系统和设备有不同的要求,需要根据具体情况选择适合的草酸盐抗凝剂。

Fe(Ⅲ)草酸盐络合物的光化学性质及其应用

Fe(Ⅲ)草酸盐络合物的光化学性质及其应用
资 源 与 水 污染 控 制 研 究 所 Fut H l e先 生 研 究 了 光 as. o n g 照 下 的 F n n 剂 反 应 , 现 光 照可 以大 大加 速 F n n et 试 o 发 et o
个 研 究方 向 。
3 F( 草 酸 盐络 合 物 的光 化 学 性 质 e Ⅲ) 在水 溶 液 中 , e 与 co 可 形 成 3种 稳 定 的 草 F¨ 24
在太 阳光 的照 射 下 一些 具 有 光 敏 性 质 的有 机 酸 盐
表 明紫 外 光 的 引 入 可 显 著 增 强 Fn n 剂 对 有 机 物 的 et 试 o 氧 化 能 力 lI引。然 而 , F n n法 利 用 太 阳 能 的 能 力 91 光 et o 不强 , 只是 应 用 了 <30m 的 紫 外 光 ( 面 上 接 收 到 0n 地
8 0时 , e Ⅲ) 檬 酸盐 络 合 物 的 效 果 好 [ 4 。 因 草 酸 . F( 柠 1]
铁 络 合 物具 有 较 宽 的吸 收 波 段 , v—v / 酸 铁 络 合 物 u i草 s / 22 更 具 发 展 前 途 , HO 法 目前 , 用 F¨ 草 酸 盐 络 合 物 采 e 来 光 催 化 降 解 和处 理 污 染 物 成 为 环 境 领 域 非 常 活 跃 的
都 具 有 光化 学 活 性 , 中 以 F (2 3 的 光 化 学 活 性 其 e CO ) 最 强 , 水 处 理 中 发挥 主要 作 用 。 在
表 1波 长 为 2 4 m 下 不 同 形 态 F ( 草 酸 盐 配 离 子 的光 化学F ( 2 )— e c 2 o4 F ( 2 4 3一 e C O ) F ( 2 4 H eC o ) 2
酸 铁 络 合 物 F ( 2 、 e c ) 一 F ( 2 3一 它 们 e c O ) F ( 2 42 、 e c o ) , o 3

Fe(Ⅲ)-5-Br-PADAP络合物光化学还原反应的抑制及其分析应用

Fe(Ⅲ)-5-Br-PADAP络合物光化学还原反应的抑制及其分析应用
F( ..r A A e Ⅲ) B- D P络合 物可发 生光 化学 还原 反应 5 P ,因 此 抑 制 F( ..r A A e Ⅲ) B- D P络合 物 的光化 学 还 原反 应 ,提 5 P 高 F( 存在 下测定 F(1 的准 确度 具有 重 要 意 e Ⅲ) e 1)
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第 O 7 5 期 2 6卷第 月 2O 年 5
分 析试 验 室
C ieeJu lo n ls hn s o ma fA ayi s
V 12 N . 0 . 6. o 5 2 r 5 0O7—
F ( 一一 r A A e Ⅲ)5B— D P络 合 物 光 化 学 还 原 反 应 P 的抑 制及 其分 析应 用
制 。在 F ( 存 在 下 , 5B-A A eⅢ) 用 .r D P分 光 光 度法 P 测定 F(1 , 质量 浓 度在 0~20t m e 1) 其 . C L范 围 内 e 符合 比耳定 律 ,可用 于合 成 试 样 及 铁矿 中铁 的价
态分 析 。
收 稿 日期 : 060-9 修 订 日期 : 0 3 90 20-61 ; 2(- -3 V0 基 金项 目 : 江 省 分 析 测试 基 金 (86 ) 目资助 浙 90 1项
0 83 } F (O )・2 2 用 0 1m l 2O .6 4gN { e S 42 1H O, 4 . o LH S 4 /
啶偶氮) . 乙氨基苯 酚 (.r A A ) .二 5 5B- D P 是测定 铁 P 的优 良 显 色 剂¨ ,实 验 发 现 在 弱 酸 性 溶 液 中
1 实验 部分 1 1 仪器 和试 剂 .
U .5 1C紫 外可 见 分光 光度 计 ; 2 V 20P 72分光 光 度 计 ; H .C数 字 酸度计 ;G Z15W 高 压汞 灯 ; P S3 Y .2 自制光 化学还 原 反应 箱 。 F( ) 准 溶 液 ( . gm :准 确 称 取 em 标 10 m /L)

草酸亚铁 羟基

草酸亚铁 羟基

草酸亚铁羟基全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:草酸亚铁是一种常见的化学物质,具有广泛的应用范围。

它的化学式为FeC2O4,是由铁离子和草酸根离子组成的盐类化合物。

草酸亚铁主要存在于自然界中,也可通过化学合成的方式制备。

在实验室中,草酸亚铁通常以固体的形式存在,是一种白色结晶或粉末状物质。

草酸亚铁在工业和实验室中有着广泛的应用。

最常见的用途之一是作为媒染剂。

在纺织、皮革和纸浆工业中,草酸亚铁可以与染料结合形成稳定的媒染复合物,帮助染料在纤维或纸张上均匀地分布。

草酸亚铁还可以用作催化剂,参与有机合成反应中的催化过程。

除了工业应用外,草酸亚铁还具有一定的药用价值。

研究表明,草酸亚铁具有抗氧化和抗炎作用,可用于治疗某些炎症性疾病。

草酸亚铁还可以作为铁元素的补充剂,帮助缺铁性贫血患者增加血红蛋白水平。

草酸亚铁的化学性质使其在环境保护和污染治理领域具有重要作用。

由于其可溶性较低,草酸亚铁可以用于处理含有重金属离子的废水,通过与重金属形成难溶的沉淀物,从而将重金属离子从水中去除。

草酸亚铁还可以用作土壤修复剂,改善土壤质地和肥力。

草酸亚铁羟基是草酸亚铁的一种衍生物,含有一个羟基基团。

羟基的加入使草酸亚铁具有更多的化学反应性和生物活性。

草酸亚铁羟基可用作氧化剂或还原剂,参与多种化学反应。

草酸亚铁羟基还具有抗菌作用,可用于防止食品腐败或细菌感染的发生。

草酸亚铁羟基是一种多功能化合物,具有广泛的应用领域和重要的价值。

在工业生产、医药健康、环境保护等领域,草酸亚铁羟基都发挥着重要作用,为人类社会的发展和进步做出贡献。

希望未来能有更多的研究和应用推广,进一步发掘草酸亚铁羟基的潜力,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

第二篇示例:草酸亚铁羟基是一种化学物质,具有重要的应用价值。

它是由草酸亚铁和羟基基团所组成的结构,在化学领域有着广泛的用途。

草酸亚铁羟基的分子结构简单,但它却具有多种重要的功能和应用。

草酸亚铁羟基在医学领域具有重要作用。

水中铁_草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定

水中铁_草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定

水中铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定张 琳 张 吴 峰 邓南圣1)(武汉大学环境科学系,武汉,430072)摘 要 对铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解过程中产生的・OH 进行了气相色谱法间接测定1在pH =315,异丙醇浓度为1mm ol ・l -1的条件下,经过125W 高压汞灯(λ≥313nm )光照80min ,Fe (Ⅲ)/草酸盐配比为913/12017μm ol ・l -1的水溶液中,・OH 的生成量为6519μm ol ・l -1,・OH 生成反应符合表观零级反应动力学模式,其生成速率为01726μm ol ・l -1・min -1.同时蜒究了溶液pH 值、Fe (Ⅲ)/草酸盐配比对・OH 生成量的影响.关键词:羟基自由基,铁(Ⅲ)2草酸盐配合物,光解,气相色谱.利用捕获剂和捕获反应对活性自由基间接测定是研究自由基化学的常用方法.异丙醇捕获・OH 生成丙酮[1]:・OH +(H O )CH (CH 3)2・C (OH )(CH 3)2+H 2O・C (OH )(CH 3)2+Fe 3+Fe 2++(CH 3)2C O +H +因此,通过测定丙酮可以间接测定・OH [2].Hislop 和Bolton [3]报道了此方法对类Fenton 体系中・OH 的测定.本文利用这一捕获反应,采用G C/FI D 分析生成的丙酮,定量测定了铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解过程中产生的・OH ,为深入研究含Fe (Ⅲ)2草酸盐配合物体系的光化学性质及对污染物的降解提供了基础性数据.1 实验部分111 试剂与仪器FeCl 3・6H 2O 、草酸钾、异丙醇、丙酮、HCl 、NaOH 等均为分析纯.同心圆式光反应支架[4],125W 高压汞灯(λ≥313nm ),G C 27A (岛津),pH 24型酸度计.112 实验方法配制一定Fe (Ⅲ)/草酸盐(Ox )配比的水溶液,加入1mm ol ・l -1异丙醇,调节溶液pH 值,将该溶液分别装入8支10ml 比色管,放入光反应支架,进行光照.每隔10min 取一支比色管,用G C/FI D 测定溶液中生成的丙酮. 1)通信联系人(E 2mail :nsdeng @ ).第21卷 第1期2002年 1月环 境 化 学E NVIRONME NT A L CHE MISTRY V ol.21,N o.1 January 2002  气相色谱条件:填充柱为5%PEG 20M/Chrom os obW ,柱温80℃,进样口温度150℃;载气:N 2,42ml ・min -1,FI D 检测器.进样体积为10μl ,保留时间分别为0194min 和1142min.样品定量分析采用外标法.丙酮浓度范围在0—20μm ol ・l -1时,A =65+6518×C ;在20—50μm ol ・l -1时,A =-1695+15110×C ;50—500μm ol ・l -1时,A =1775+9315×C ,其中A 表示色谱峰面积,C 表示丙酮浓度(μm ol ・l -1).同一样品进样分析3次,峰面积误差小于419%.113 ・OH 生成量的计算捕获反应的效率为8617%[3],因此,C OH =1/01867C 丙酮.对不同条件下测定的C OH 进行动力学分析,结果符合表观零级反应动力学模式,即C OH =a +k ×t ,k 为・OH 生成速率.2 结果与讨论211 ・OH 的生成由于Fe (Ⅲ)2OH 配合物的光解可以生成・OH ,Fe (OH )2++hv Fe 2++・OH ,因此,在测定Fe (Ⅲ)2Ox 配合物光解产生的・OH 时,对不加Ox 的情况进行了对照实验(Fe (Ⅲ)1111μm ol ・l -1,Ox 12015μm ol ・l -1,pH =310±011),结果如图1所示.图1表明,含Fe (Ⅲ)2Ox 体系光解生成・OH 的能力较同一pH 值和Fe (Ⅲ)浓度条件下的Fe (Ⅲ)2OH 体系有明显的提高.按零级反应动力学模式,前者・OH 生成速率为0186μm ol ・l -1・min -1,后者仅为0110μm ol ・l -1・l -1min -1.另外,在不加光照或不加Fe (Ⅲ)的条件下进行上述实验,没有检测到・OH.图1 对照实验中・OH 的产生Fig 11 ・OH generation in control exeriments212 pH 值的影响对于Fe (Ⅲ)2Ox 配合物而言,pH 值是影响其形态分布的重要因素,也影响着不同形态配合物的光化学物质.在pH 2—6范围内,选择6个pH 值条件进行了影响实验(Fe (Ⅲ)/Ox =1111/12015μm ol ・l -1),结果如图2和图3所示.在pH 310—410范围内,・OH 生成速率较高,尤其在pH =315时,光照80min ,・OH 生成量为7811μm ol ・l -1,生成速率为0199μm ol ・l -1・min -1.溶液pH >4后,・OH 生成速率明显降低.这与Zuo 报道的pH 对Fe (Ⅲ)2Ox 光解产生H 2O 2的影响结果基本一致[5].88环 境 化 学 21卷图2 pH 值对・OH 生成量的影响Fig 12 E ffect of pH values on ・OHgeneration图3 不同初始pH 值下・OH 的生成速率Fig 13 ・OH generation rate at different initial pH values 213 Fe (Ⅲ)/Ox 配比影响在pH 值(pH =315±011)一定的条件下,Fe (Ⅲ)与草酸盐的配比决定了Fe (Ⅲ)2草酸盐配合物的形态分布.通常在Fe (Ⅲ)/草酸盐(Fe/Ox )小于1/10时,溶液中的主要形态才是Fe (C 2O 4)332[6].本文选择Fe/Ox 比在1/10的两侧,溶液中的主要光活性物种为二个配体和三个配体的Fe (Ⅲ)2草酸盐配合离子,实验结果如图4和图5所示.图4 草酸盐浓度对・OH 生成量的影响Fig 14 Oxalate concentration effectson ・OH generation 图5 Fe (Ⅲ)浓度对・OH 生成量的影响Fig 15 Fe (Ⅲ)concentration effects on ・OH generation 图4与图5表明,在Fe (Ⅲ)浓度为416—9216μm ol ・l -1,Ox 浓度为3012—12017μm ol ・l -1时,单独增加Fe (Ⅲ)或Ox 浓度,・OH 生成量增大.对不同Fe (Ⅲ)/Ox 配比下・OH 生成的表观动力学分析表明・OH 生成反应符合表观零级反应动力学模式,相关系数和动力学方程列于表1.Fe (Ⅲ)/Ox 配比对・OH 生成速率的影响实验说明Fe (Ⅲ)/Ox 相对比例约在1/6—1/12时,・OH 生成速率较高,且随Fe (Ⅲ)或Ox 浓度增加有较大的增长幅度.98 1期 张琳等:水中铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定表1 不同Fe(Ⅲ)/Ox配比下・OH生成反应的表观动力学分析(pH=315±011) T able1 K inetics analyses of・OH generation(pH=315±011)Fe(Ⅲ)/Ox配比(μm ol・l-1/μm ol・l-1)零级反应相关系数r0表观零级反应动力学方程(t/min)913/3012019951C=-019+0137×t913/6014019019C=-817+0142×t913/12017019599C=1012+0173×t913/60315019779C=819+0182×t416/12017019914C=118+0172×t1816/12017019852C=619+0194×t9216/12017019981C=2216+0198×t1816/24114019711C=-711+1172×t (n=9,a=01001,临界相关系数r c=018982)3 结论铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解能生成・OH,其生成速率较Fe(Ⅲ)2OH配合物有显著提高.在pH=310—410范围内,・OH生成速率较高,pH>4后,・OH生成速率明显降低. Fe(Ⅲ)和草酸盐浓度配比为1/6—1/12时,・OH生成速率较高;在本实验控制的浓度范围内(即Fe(Ⅲ):913—9216μm ol・l-1,Ox:3012—24114μm ol・l-1),・OH生成速率随Fe (Ⅲ)和草酸盐浓度增加而增大.致谢:感谢美国麻州大学化学与生物化学系左跃钢博士提供部分文献资料和对实验工作的良好建议.参 考 文 献[1] Carey J H,Lang ford C H,Outer S phere Oxidation of Alcohol and F ormic Acid by Charge T rans fer Excited S tates of Iron(Ⅲ)S pecies.Can.J.Chem.,1975,53∶2436—2440[2] Benkelberg H2J,W arneck P,Photodecom position of Iron(Ⅲ)Hydrox o and Sulfato C om plexes in Aqueous S olution:W avelength Dependence of OH and S O-4Quantum Y ields.J.Phys.Chem.,1995,99∶5214—5221[3] H islop K A,Bolton J R,The Photochemical G eneration O f Hydroxyl Radicals in the UV2Vis/Ferrioxalate/H2O2System.Environ.Sci.Technol.,1999,33∶3119—3126[4] Wu F,Deng N,Zuo Y,Discoloration of Dye S olutions Induced by S olar Photolysis of Ferrioxalate in Aqueous S olutions.Chemosphere,1999,39∶2079—2085[5] Zuo Y,H oigne J,F ormation of Hydrogen Peroxide and Depletion of Oxalic Acid in Atm ospheric W ater by Photolysis of Iron(Ⅲ)2Oxalato C om plexes.Environ.Sci.Technol.,1992,26∶1014—1022[6] C ooper G D,DeG raff B A,On the Photochemistry of Ferrioxalate System.J.Phys.Chem.,1971,75∶2897—29022001年3月2日收到.09环 境 化 学 21卷DETERMINATION OF HY DROXY L RADICA LS PRODUCED BYPHOT O LY SIS OF Fe (Ⅲ)2OX A LATE COMP LEXES IN WATER ZH ANG Lin ZH ANG Zhe WU Feng DENG Nan 2sheng(Department of Environmental Sciences ,Wuhan University ,Wuhan ,430072)ABSTRACTBy using 22propanol as scavenger to produce acetone ,the hydroxyl radical (・OH )producedby photolysis of Fe (Ⅲ)2oxalato com plexes was determined with G C/FI D.In the s olution containing 913/12017μm ol ・l -1Fe (Ⅲ)/oxalate and 1mm ol ・l -122propanol at pH 315,6519μm ol ・l -1・OH produced after irradiation by 125W high pressure mercury lam p (λ≥313nm )for 80minutes.Hydroxyl radical generation kinetics follows pseudo 2zero 2order reaction m odel with a rate of01726μm ol ・l -1・min -1.E ffects of pH ,and Fe (Ⅲ)/oxalate ratio on ・OH generation were exami 2ned.K eyw ords :hydroxyl radical ,Fe (Ⅲ)2oxalate com plexes ,photolysis ,G C.19 1期 张琳等:水中铁(Ⅲ)2草酸盐配合物光解产生羟基自由基的测定。

Fe_3_草酸盐络合物_H_2O_2日_光体系对垃圾渗滤液的处理

Fe_3_草酸盐络合物_H_2O_2日_光体系对垃圾渗滤液的处理

收稿日期:2004-07-14基金项目:江西省自然科学基金资助项目(0220019)作者简介:吴少林(1965-),男,江西高安人,教授.Fe 3+草酸盐络合物P H 2O 2P 日光体系对垃圾渗滤液的处理吴少林,谢四才,李明俊(南昌航空工业学院环境与化学工程系,江西南昌 330034)摘要:以Fe 3+草酸盐络合物P H 2O 2作光氧化剂,利用太阳光对垃圾渗滤液进行了光氧化降解实验。

结果表明:在溶液的初始pH 为310,H 2O 2投加量为460mg P L,Q (Fe 3+)为20mg P L 条件下,反应60min 后,COD Cr 去除率可达80%左右;溶液的pH,Q (H 2O 2)和Q (Fe 3+)对光解过程有显著影响,而且在太阳光的照射下,COD Cr 去除率比在紫外光下高。

在一定实验条件下,用日光P H 2O 2P 草酸铁体系对城市垃圾渗滤液处理效果较好,可作为垃圾渗滤液的深度处理。

关键词:垃圾渗滤液;草酸铁;光催化中图分类号:X70511 文献标识码:A 文章编号:1001-6929(2005)03-0029-04The Treatmen t of Landfill Leach by Solar P H 2O 2P Ferric OxalateW U Shao -lin,XIE S-i cai,LI Ming -jun(Department of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang Institute of Aeronau tical T echnology,Nanchang 330034,China)Abstract :The photooxidative degradation of the land fill leach under solar irradiation by H 2O 2P ferric oxalate complexes was studied.The result indicates that under the ini tial condition of p H=310,Q (H 2O 2)=460mg P L and Q (Fe 3+)=20mg P L,the removal percentage of COD Cr can reach over 80%in 60minutes.It is found that the initial p H,Q (H 2O 2)and Q (Fe 3+)of the solution have significant effects in this photooxidative process.The removal percentage of COD Cr is higher under solar irradiation than under UV irradiation.Under the selected conditions,using solar P H 2O 2P ferric oxalate complexes to treat the landfill leach has good efficiency.Key words :landfill leach;ferric oxalate;photocatalysis近年来,利用羟基自由基(#OH )降解和矿化有机污染物的深度氧化技术(AOPs)是环境科学研究的热点之一。

铁(ⅲ)―草酸盐配合物的光化学性质及其对天然水相中有机物光降解的 …

铁(ⅲ)―草酸盐配合物的光化学性质及其对天然水相中有机物光降解的 …

铁(ⅲ)―草酸盐配合物的光化学性质及其对天然水相中有机物光降解
的…
铁(ⅲ)-草酸盐配合物的光化学性质及其对天然水相中有机物光降解的研究
铁(ⅲ)-草酸盐配合物是一类有机/无机复合材料,近年来被广泛用于光催化氧化与去除污染物。

本研究旨在建立铁(ⅲ)-草酸盐配合物的光化学性质及其在水体污染物的光降解过程中的机制和效果。

实验方法:以草酸铁—1,4-苯二酚(FCP-Phen)为原料,采用简单的制备方法制备出粉状铁(ⅲ)-草酸盐配合物,并对其进行电学和光谱分析。

结果表明,铁(ⅲ)-草酸盐配合物可以吸收不同的可见光。

其光谱图显示,铁(ⅲ)-草酸盐配合物的吸收能力随着吸收波长的增加而减弱。

首先,铁(ⅲ)-草酸盐配合物的光催化活性在紫外线激发下,其对天然水相有机物的去除率可达90%以上,其次,进一步研究发现,在非紫外线波长下,铁(ⅲ)-草酸盐配合物也具有很好的光催化效果,并具有钝化机制。

综上,本研究建立了铁(ⅲ)-草酸盐配合物的光化学特性,该材料具有很强的可见光响应能力,可以有效去除水体污染物,并且具有钝化机制,可有效抑制光吸收能力的测定,是一种优异的光催化材料,并可有效改善天然水相中的污染问题。

草酸及其盐在工业制造中的应用与前景展望

草酸及其盐在工业制造中的应用与前景展望

草酸及其盐在工业制造中的应用与前景展望草酸及其盐是一类广泛应用于工业制造的化学物质,具有重要的应用价值和前景。

本文将从草酸及其盐的基本性质、工业应用、环境影响和前景展望等方面进行论述,以展示其在工业领域中的重要性。

一、草酸及其盐的基本性质草酸,化学式为H2C2O4,是一种无色结晶性固体,具有强酸性。

草酸可与金属形成相应的盐,如草酸钠、草酸钾等。

草酸盐在溶液中呈酸性,可与金属阳离子发生络合反应,形成稳定的络合物。

二、草酸及其盐的工业应用1. 清洗剂:草酸盐具有良好的螯合性能,可用于清洗剂的配方中,能够有效去除金属表面的氧化物和污垢。

2. 电镀工艺:草酸盐在电镀工艺中被广泛应用。

草酸盐可以与金属阳离子形成络合物,提供稳定的电镀液,使得电镀过程更加稳定和高效。

3. 纺织工业:草酸盐可用于纺织工业中的染色和印花工艺。

草酸盐能够与染料形成络合物,提高染料的亲和力和稳定性,使得染色效果更加均匀和持久。

4. 化肥制造:草酸盐中的草酸可作为植物的一种有机酸肥料,提供植物所需的营养元素,促进植物生长。

三、草酸及其盐的环境影响草酸及其盐在工业制造和使用过程中可能对环境造成一定的影响。

草酸是一种有毒物质,对人体和动物有一定的危害。

在工业生产中,应采取相应的措施,确保草酸及其盐的安全使用和处置。

同时,草酸及其盐在生产过程中可能产生废水和废气,对水体和大气造成污染。

因此,在工业生产过程中应采取有效的环保措施,减少对环境的负面影响。

四、草酸及其盐的前景展望随着工业的发展和技术的进步,草酸及其盐的应用前景将更加广阔。

目前,研究人员正在探索草酸及其盐在新能源领域的应用,如太阳能电池、燃料电池等。

草酸及其盐作为稳定的络合物,可以提供更高效的能源转换和存储方式。

此外,草酸及其盐在化学合成和医药领域也有着重要的应用潜力。

草酸盐可以作为催化剂或配体参与有机合成反应,提高反应的选择性和效率。

同时,草酸盐还具有一定的药理活性,可用于药物的研发和制备。

Fe_草酸配合物光分解降解苯酚的研究

Fe_草酸配合物光分解降解苯酚的研究

近年来, 新型的光化学及光催化技术由于具有高效、 深度氧化及处理各种复杂污染物等特点, 在环境 [ 1, 2 ] [3] 污染物的治理领域引起了高度关注 。 常见的光化学与光催化体系为 U V 2 H 2O 2 体系 、 U V 2Fen ton 体 系 及 U V 2T iO 2 体系 , 这些体系均需要紫外光照射, 不能利用太阳光。 Fe (
[9]
3+
Γ = [ ( c0 - c) × 100 ] c0 式中 c0、 c ——分别为降解前后苯酚的浓度
2 结果与讨论
2. 1 溶液 pH 值的影响
在溶液不同 pH 值条件下, 进行苯酚降解试验, 结果表明, 溶液 pH 值对苯酚降解效果影响较大。在 苯酚质量浓度为 20 m g L 、 Fe ( ) 浓度为 0. 040 mm o l L 及草酸浓度为 0. 48 mm o l L 的条件下, 溶液
[4] [5]
) 2草酸配合物是一种重要 ) 2草酸配 ), 继 ( 1)
的光化学体系, 目前已有对 Fe (
) 2草酸配合物的光化学性质的研究
[ 6, 7 ]
。 研究结果表明, Fe (
合物溶液在受到紫外光及可见光照射时, 发生一系列复杂的光解过程, 其光解产物为 H 2O 2 与 Fe ( 而 H 2O 2 与 Fe ( ) 又反应生成具有强氧化能力的羟基自由基。 即
)
果越好。 试验结果表明, Fe ( ) 浓度、 草酸浓度及两者浓度之比均对降解速率产生影响。 在 pH = 5. 0、 苯酚质量浓度为 20 m g L 的条件下及固定草酸浓度为 0. 72 mm o l L 时, 改变 Fe ( 浓度, 所得试验结果见表 2 所列。
表 2 Fe (

草酸铁螯合物

草酸铁螯合物

草酸铁螯合物草酸铁是一种重要的金属螯合物,广泛应用于化学、生物与环境领域。

草酸铁螯合物具有稳定性高、光谱性质丰富、合成简便等特点,因此受到了广泛的研究与应用。

本文将介绍草酸铁螯合物的合成方法、性质及其在化学、生物与环境中的应用。

首先,草酸铁的合成方法有多种途径。

一种常用的方法是将亚硝酸铁溶液与草酸溶液反应,生成深红色的草酸铁盐。

另一种合成方法是将硝酸铁溶液和草酸溶液反应,生成深红色的草酸铁盐。

此外,还可以通过溶液还原法、气相还原法等途径合成草酸铁。

草酸铁螯合物具有丰富的光谱性质。

草酸铁螯合物可通过紫外可见吸收光谱、红外光谱、核磁共振光谱等手段进行表征。

其中,紫外可见吸收光谱是一种常用的手段。

草酸铁螯合物在可见光区域有吸收峰,其吸收峰位置与配体的结构、环境中的pH值等有关。

草酸铁还具有荧光性质,其草酸铁离子在某些配体存在下发出荧光。

草酸铁螯合物在化学领域有着广泛的应用。

草酸铁可作为一种螯合剂,可与金属离子形成稳定的络合物。

这些络合物在某些领域具有重要的应用,如草酸铁与重金属离子形成的络合物可应用于重金属离子的检测与去除。

此外,草酸铁螯合物还可用于催化剂的制备,如草酸铁可与某些配体形成催化剂,用于有机合成等反应。

生物领域中,草酸铁螯合物也有重要的应用。

草酸铁螯合物可用于细胞成像与染色,如草酸铁可与荧光探针结合,用于细胞草酸铁离子的检测。

此外,在草酸铁与生物分子的相互作用研究方面,草酸铁螯合物也发挥着重要的作用,如草酸铁可与某些生物小分子或蛋白质形成复合物,用于分析研究。

环境领域中,草酸铁螯合物的应用主要集中在废水处理方面。

草酸铁可以与某些有机污染物发生络合反应,从而将其去除。

此外,草酸铁还可用于重金属离子的吸附与去除,如草酸铁与重金属离子形成络合物,从而减少重金属离子对环境的污染。

综上所述,草酸铁螯合物具有广泛的研究与应用前景。

从合成方法到性质表征再到应用领域,草酸铁螯合物都有着丰富的研究内容。

进一步的研究工作将更加深入地挖掘和应用草酸铁螯合物在化学、生物与环境领域的潜力。

草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展

草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展

草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展陈婷;陈振华;徐天缘
【期刊名称】《环境化学》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】草酸与铁氧化物共存于自然环境中,二者之间的相互作用及光化学行为强烈影响着分子氧的活化.而分子氧活化影响共存体系中污染物的迁移与转化,是发展绿色污染控制氧化技术的关键.因此,探讨草酸与铁氧化物之间的相互作用与光化学活化分子氧是目前的研究热点之一.本文系统总结了近年来围绕草酸与铁氧化物相互作用以及草酸诱导铁氧化物活化分子氧的研究成果,论述了草酸在铁氧化表面的吸附与转化特性、草酸铁络合物光化学过程以及活性氧产生与转移途径,同时探讨了上述过程对环境污染物降解的影响,借此加深理解草酸诱导铁氧化物环境光化学行为与活化分子氧原理,并对今后的研究发展方向提出了展望,以期为利用天然铁氧化物和有机质发展原位环境修复技术提供依据.
【总页数】11页(P405-415)
【作者】陈婷;陈振华;徐天缘
【作者单位】中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心;中国矿业大学资源与地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】O64
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。然而 , 光 Fenton 法 利用 太阳 能的能 力
不强 , 只是应 用了 K< 300nm 的紫 外光 ( 地面 上 接收 到 的太阳辐射中通 常 K> 290nm) , 这部 分能 量 ( 290nm< K < 300nm) 只占太阳能总辐射的很小一部 分[ 13] 。因 此有 必要在 UV/ Fenton 体系中引入光化学活性较 高的物质。 水中含 Fe( Ó ) 的草酸盐和柠檬酸盐络合 物具有很 高的 光化学活性。把 草酸 盐和 柠檬 酸盐 引入 UV/ Fenton 体 系可有效提高对紫外线和 可见光 的利用 效果。一般 说 来 , pH 在 3- 4. 9 时 , 草酸铁络合物效果好 ; pH 在 4. 08. 0 时 , Fe( Ó ) 柠檬酸盐络 合物的效 果好 [ 14] 。因草 酸 铁络合物具有较宽的吸收波段 , UV- vis/ 草酸铁络 合物 / H2O2 法更具发展前途 , 目前 , 采用 Fe3+ 草酸 盐络合 物 来光催化降解和处理污染物 成为环 境领域非 常活跃 的 一个研究方向。 3 Fe( Ó ) 草酸盐络合物的光化学性质 在水溶液中 , Fe3+ 与 C 2O43- 可 形成 3 种 稳 定的 草 酸铁络合物 Fe( C2O4) + 、 Fe( C2O4) 2 - 、 Fe( C2O4) 33- , 它们 都具有光化学活 性 , 其 中以 Fe(, 在水处理中发挥主要作用。
( 2) 反应( 1) 产生的草酸根离子自由基 C2O4 - # ( 或 Ox ( 3- a) ( 3- b) ( 3- c)
22-
。研究 结果
+ h M y 2Fe( C2O4) 2
+ C 2O4
+ 2CO2 ( 4)
表明 , 在紫外光照射下 , 活性 艳红、 活 性艳蓝 KN- R、 活 性黑 B- GEF、 活性翠蓝 K - GL、 活性艳 红 K- 2G、 活性 黄 B- 3RD、 活性黄 B- 6GLN、 活性蓝 B- RN 、 罗丹明 B 、 亚甲基蓝和偶氮蓝等水溶性 染料在 该体系中 发生比 较 明显的。脱色效 果受染 料初 始浓 度、 pH 、 草 酸盐 浓度、 Fe3+ 与草酸根摩尔比等因素的影响。 为了减 少 UV/ H 2O2 / 草 酸铁 络 合 物光 催 化降 解 染 料废水的能耗 , 人 们开 始采 用太 阳光 光催 化降 解的 研 究。 Patricia A. Carneiro[ 5] 研究 了 太阳 光 / H2O2/ 草酸 铁 络合物催化降 解染料 废水 中的 C. I. 活性 蓝 4 和 蒽醌 , 他指出 35min 矿 化程 度达 80% , 100% 除 色 , 效果 良好。 采用太阳 光催 化 跟 紫外 光 相比 可 以 降低 废 水处 理 成 本 , 太阳光 H 2O2 / 草酸铁络合物光催化法 越来越被 人们 关注。 4. 2 处理农药废水 农药废 水是 目 前常 见 的 一种 高 浓 度 有机 化 工 废 水 , 这种废水具有毒性高、 有 机物成 分复杂和 可生化 性 差的特点 , 采用目 前水 处理 中常 用的 生化 法很 难达 到 排放标准。光降解作用是农 药在环 境中降解 的一个 重 要过程 , 对农药在 大气 及水 环境 中的 残留 与归 宿起 着 决定性作用。 例如 , 乙草胺在自然条件下 可以发 生光解 现象 , 但 是 , 当乙草胺的浓度较高时 , 它的 光解速 度较慢。利 用 它的这一特点 , 采 用紫 外光 草酸 铁催 化氧 化法 对含 乙 草胺废水进行处理 [ 22] , 结果 证明该 方法 对于 这类废 水 的处理十分有效 , 最佳实验 条件下 , 反 应 30 min 时 COD 的降解率就可 达 85% 以 上。在实 际生 产过 程中 , 该 技 术可以作为乙 草胺 废水 的预 处理 技术 , 降 低乙 草胺 废 水的毒性 , 提高废水的可生化性 , 以 利于后续 的生化 处 理能够高效地发挥作用。 同样地 , 紫外光草酸铁络合物催化氧 化法对 2, 4二氯苯酚及现今在农药生产 和使用 方面使用 较为广 泛 的有机磷 农药 乐果 的光 解效 果也 比较 明 显[ 23- 25] 。 而 且以日光作光源 , H 2O2 草酸铁络合物光氧化降解 2, 4二氯苯酚的 速率 显著 高于 Fenton 试 剂 , 前者 的 光解 初 始速率大约是后者的 4 倍。在晴天和 多云日照下 H 2O2 草酸铁络合物 光氧 化降 解有 机物 的速 率很 快 , 在阴 天
在空气饱和的溶液中 , 酸 性条件 下 C 2O4#- 进 一步 与水中溶解氧 O2 反应 , 最终形成 H 2O2。 C 2O4# + O2 y 2CO2+ O2#
-
( 5) ( 6) ( 7)
2O2# + 2H y H 2O2 + O2
+
Fe2+ + H 2O2 y Fe3+ + OH - + #OH 光还原 生 成 的 Fe
表 1 波长为 254nm 下不同形态 Fe( Ó) 草酸盐配离子的光化学性能 形态 Fe( C2O4) Fe( C 2O4) 2Fe( C2O4) 33Fe( C2O4 )H 2+ 资料来源 : 参考文献 14 。 草酸铁 络合 物可 以吸 收占 太 阳光 约 18% 的 近紫 外线和可见光 ( K[ 450nm) , Fe( C2O4) 33- 对 高于 200 nm 的波长有 较高 的摩 尔吸 收系 数 , 甚至 能吸 收 500nm 的 理 可见光产生#OH 自由基。 草酸铁在紫外光照射下产 生#OH 自由基 的反应 机
Fe( Ó ) 草酸盐络合物的光化学性质及其应用
27
Fe( C2O4) 33- + h M y Fe2+ + 2C2O42- + C 2O4+ - # ( 1) C 2O4 #+ Fe( C2O4 ) 3
3-
降解处理的研究 , 发现同其他方法比 较 , UV - vis/ H2O2/ 草酸铁络合物法处理效率较其 他方法要高。 4. 1 处理印染废水 印染废水来 自于 印染 工 业生 产 , 具 有 难生 物降 解 的有机物成份 高 , 有 机污 染物 结构 复杂、 含 量高、 色度 深、 毒性大 , 化 学需 氧量 大 , 水 质变 化大 等特 点。传 统 的处理方法有 : 吸附法 , 膜 分离技 术 , 超 声波气 振技术 , 生物氧化技术 , 高能物理法 等 , 效 果并不 是很理 想。随 着光催化氧化法 的发展 , 人们 开始 把 UV/ H 2O2/ 草酸 铁 络合物引入水溶液染料 光降解体系 [ 5, 1921]
1
前言 在太阳 光的照射下一些具有 光敏性 质的有 机酸盐
耗电能而受到成本的限制 而无法 广泛应 用。许多研 究 表明紫外光的引入可显 著增强 Fenton 试剂对 有机物 的 氧化能力 [ 912]
络合物可 以 吸 收部 分 紫外 光 及 可见 光 引发 光 化学 反 应 , 同时产生氧化 性 极强 的羟 基自 由基 使水 体得 到净 化 [1- 5] 。特 别 是 在 草 酸 铁 存 在 的 情 况 下 , Fe3+ 与 ( C2O4) 2- 形成比 较稳定的络合物 , 这些络合物具有较宽 的吸收波段 , 在紫 外 光和 可见 光的 作用 下能 快速 发生 光化学反应 [ 6,7] , 从而 能更充分地利用太 阳光提高去污 能力。大量 的研究表明草酸铁络 合物对 有机物 具有较 高的降解效 率 , 该 方 法的 优越 性主 要表 现在 以下 几个 方面 : ( 1) 具有较强的利用 太阳能 的应用 潜力 ; ( 2) 可处 理高浓度有 机废 水 ; ( 3) 在常 温常 压 下就 可以 进行 , 能 耗比较低 ; ( 4) 降解速度比较快 , 操作简便。 2 草酸铁络合物光催化氧化法的由来 1964 年 H R. Eisenhouser 首 次使用 Fenton 试 剂处理 苯酚及烷 基苯 废水 , 开 创了 Fenton 试 剂应 用于 废 水领 域的先例[ 8] 。1991 年美国环保局的 Zeep 先生和瑞士水 资源与水污染控制研 究所 Faust. Holgne 先生 研究 了光 照下的 Fenton 试剂反应 , 发现光照可以 大大加速 Fenton 体系中有机物的降解速度。但目 前还存 在着激 发光源 的使用寿 命短、 电 / 光转 化效 率低 的缺 险 , 并且 由 于消
2+
再 与 水 溶 液 中 的 H 2O2 发 生
Fenton 反应产生#OH 和 Fe3+ ( 如反 应 ( 7) 所 示 ) , Fe3+ 又 会与草酸根离子重新形成草酸 铁络合 物。当溶 液中存 在过量的草酸根离子和 H2O2 时 , 将不断 产生羟 自由基 # OH, 产生#OH 自由基的量子 产率可达 1 左右。# OH 自 由基是很强的氧化剂 , 在已 知的氧化 剂中 , 它的 氧化能 力仅次于 F2, 因此 能迅 速氧化 分解 溶液 中的 各种 有机 物 , 从而使有机物得到降解 , 如反应 ( 9) - ( 12) 。草酸根 则随反应的进行 , 最后生成 二氧化碳 , 铁 离子则 随着草 酸根的消耗 , 最后形成成氢氧化铁沉淀 , 移出水相。 R- H+ # OH+ hM yR # + H 2O X + # OH+ h M y #X+ OH R# + O2+ hM y ROO# ROO# + hM y CO2 + H 2O # OH+ H2O2 y # O2H+ H 2O( 12) 已有的 研究发现影响草酸铁 络合物 光催化 氧化法 处理效率的主要因素有 [ 123] -
y Fe ( C2O4) 2
2-
+ C2O4
2-
+
2CO2 # ) 经过如下歧化反应得以清除 : C 2O4- # y CO2+ CO2- # 2CO2- # y C2O422C2O4 - # y C2O42- + 2CO2 Fe( C2O4) 33- 光降解总反应为 : 2Fe( C2O4) 3
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