芬顿试剂处理废水的研究与进展
三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究共3篇
三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究共3篇三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究1三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究苯酚是一种常见的有机废水污染物，具有难以生物降解、毒性强等特点，对环境和人体健康都有潜在危害，因此其处理成为了一个紧迫的问题。
传统的化学处理方法往往存在高成本、产生的副产品困扰等问题，因而开发一种高效、经济、环保的处理技术就显得尤为重要。
本文通过实验研究，评估了三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的效果。
实验方法：选用苯酚废水和酸性废水混合，并在不同的电压、Fe2+浓度和H2O2浓度下进行处理。
实验结束后使用紫外分光光度计对苯酚去除率进行测试。
实验结果：实验结果表明，当电压为24V时，Fe2+浓度为0.01mol/L，H2O2浓度为0.1mol/L时，苯酚的去除率最高，达到了95%以上。
讨论：三维电极-Fenton试剂法的处理效果优于传统化学处理方法，其主要优点在于可以实现电化学转化和化学氧化结合的多重机制处理，同时由于相对消耗化学试剂的低成本和高效性，经济效益显著。
同时，三维电极的电化学反应和Fenton试剂法的化学反应有利于提高处理速率和去除效率。
结论：综上，三维电极-Fenton试剂法是一种适合处理有机污染物的有效方法，它不仅可以对苯酚废水进行处理，还可以对其他有机废水进行处理，具有广泛的应用前景。
同时，它也具有经济可行性和高效性，推广实施值得推进通过实验研究评估，三维电极-Fenton试剂法可以高效、经济、环保地处理苯酚废水，并优于传统化学处理方法。
该方法具有多重机制，可实现电化学转化和化学氧化结合处理，且由于低成本和高效性，经济效益显著。
三维电极的电化学反应和Fenton试剂法的化学反应有利于提高处理速率和去除效率，同时该方法适用于处理有机污染物，具有广泛的应用前景。
因此，推广实施该方法值得探讨和推进三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究2三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究摘要：本文研究了以三维电极-Fenton试剂联合处理苯酚废水的方法。
芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展研究
芬顿氧化技术在工业废水处理中的进展研究摘要:芬顿法（Fenton）是H2O2和Fe＋混合得到的一种强氧化剂，具有很强的降解能力，能够将废水中的难生物降解的污染物进行有效清除，是一种高级氧化法，近十几年来在废水处理中的应用正得到越来越多的关注。
本文先对芬顿法的成因进行分析，并以几种芬顿法施工技术为例，例如：常见的有普通芬顿法、光-芬顿法以及电-芬顿法等，详细探讨芬顿法在处理工业废水中的作用，意在提高整体的工业废水处理水平，为保护生态环境做出重要贡献。
关键词:芬顿氧化法；高浓度有机农药；污水处理；作用与方法一、前言工业废水是指工业生产过程中产生的废水、废液和其他有毒有害液体，包括生产废水、生产污水和冷却冷凝水。
近年来我国工业得到快速发展，但工业的发展却是以环境污染为代价，随着工业规模的不断扩大，工业生产过程中产生了大量的废水，工业废水种类繁多，成分复杂，常常包含多种有毒有害物质，故对生态环境、人类健康造成极大危害。
如果不对工业废水进行妥善处理会给人们的生产生活带来严重的危害。
芬顿法工艺作为一种全新处理废水的工艺技术，目前广泛应用于工业废水处理当中。
因此，探讨芬顿法工艺在工业废水处理中应用的相关问题，具有十分重要的现实意义。
二、芬顿法工艺介绍及工作原理20世纪80年代发展起来的高级氧化技术能通过氧化剂、催化剂、电、光及超声等技术相结合而产生活性极强的自由基（如·OH），再将水体中大分子难降解有机物降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至可以直接矿化为CO2，H2O[1]。
高级氧化技术已经成为国内外水领域研究热点，主要Fenton氧化法、臭氧氧化法、电催化氧化法、光化学氧化法、超声氧化法和湿式氧化等[2]。
其中芬顿氧化法是发现最早、研究成果最多的高级氧化法，较其他高级氧化技术有设备简单，操作方便，反应快速，效率高，温度和压力条件缓和及无二次污染等特点，近年在环境污染物处理领域引起了越来越多的关注[3-4]。
芬顿试剂处理废水的研究与应用进展
现场中试和工程实践也是本研究方向的重要内容，有助于进一步验证和完善 相关技术成果。
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应用实践
芬顿氧化技术在废水处理中的应用已涉及多种领域，如石油化工、制药、造 纸、印染等行业。通过案例分析，我们了解到芬顿氧化技术在处理这些废水中的 实际效果及优劣势。例如，在石油化工废水中，芬顿氧化技术可以有效降解有机 污染物，但运行成本较高；在制药废水中，芬顿氧化技术能够实现难降解有机物 的转化，但可能会出现二次污染问题；在造纸和印染废水中，
相关研究：
1、芬顿试剂处理废水的基本原理和工艺流程芬顿试剂处理废水的基本原理 是利用芬顿试剂的强氧化性，将废水中的有机污染物氧化分解为无机物和二氧化 碳等。芬顿试剂的工艺流程一般为：先将废水与芬顿试剂混合均匀，然后进行光 照或加热反应，最后通过混凝、沉淀、过滤等方法将生成的悬浮物去除。
2、芬顿试剂的种类、制备方法与应用技术芬顿试剂主要分为酸性芬顿试剂 和碱性芬顿试剂两种。酸性芬顿试剂由硫酸和过氧化氢按一定比例混合而成，碱 性芬顿试剂则由氢氧化钠和过氧化氢按一定比例混合而成。在制备过程中，需要 严格控制各成分的比例和反应温度，以保证芬顿试剂的氧化效果。
芬顿试剂处理废水的研究与应用进 展
基本内容
摘要：芬顿试剂作为一种强氧化剂，在废水处理领域具有显著的优势。本次 演示综述了芬顿试剂处理废水的研究与应用进展，涉及芬顿试剂的基本原理、种 类、制备方法、应用技术、效果评估方法以及应用案例。通过对文献资料的分析 比较，总结了前人研究的主要成果和不足，并指出了未来需要进一步探讨的问题。
在实际应用中，需要根据不同的废水类型和处理要求选择合适的芬顿试剂和 处理技术。例如，对于含有难降解有机物的废水，可采用酸性芬顿试剂进行氧化 分解；对于含有重金属离子的废水，可采用碱性芬顿试剂进行去除。同时，还可 以通过优化反应条件，如光照时间、反应温度、芬顿试剂投加量等，提高芬顿试 剂的处理效果和利用率。
芬顿工艺在污水处理中应用和研究
氧化性强
反应速度快
温度和pH适用范围广
芬顿工艺在污水处理中的优势
芬顿工艺在污水处理中的实际应用案例
有机染料废水处理
芬顿工艺能够有效地去除有机染料废水中的有害物质，实现废水的净化。
运行成本高
芬顿工艺需要使用化学试剂，运行成本相对较高。
产生大量废渣
芬顿反应会产生大量的废渣，处理难度较大且可能造成二次污染。
农村污水治理
农村污水治理一直是环境保护领域的难点，芬顿工艺在农村污水治理中将发挥重要作用。研究芬顿工艺在农村污水治理中的适用性和优化方案，为农村环境改善提供技术支持。
移动式污水处理设备
随着城市化进程的加快，移动式污水处理设备的需求不断增加。芬顿工艺可以应用于移动式污水处理设备的设计和优化，提高设备的处理效率和适应性。
02
03
参考文献1
标题：芬顿工艺在污水处理中的历史沿革和应用现状
作者：XXX
参考文献
THANKS
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芬顿工艺在污水处理中的反应动力学研究
04
芬顿工艺的研究展望与发展趋势
芬顿工艺与其他污水处理技术的结合
01
研究芬顿工艺与其他污水处理技术的结合，如微藻生物技术、光催化氧化等，以提高污水处理效果和降低处理成本。
芬顿工艺的未来研究方向
芬顿工艺反应条件的优化
02
进一步研究芬顿工艺的反应条件，如pH值、氧化还原电位、反应时间等，以实现更高效、更环保的污水处理。
芬顿试剂的绿色合成
03
探索芬顿试剂的绿色合成方法，减少合成过程中的环境污染和资源浪费，同时提高芬顿试剂的稳定性和活性。
工业废水处理
随着工业废水处理需求的增加，芬顿工艺在工业废水处理领域的应用将得到进一步发展。研究芬顿工艺在处理难降解有机物、重金属离子等工业废水方面的应用和优化。
芬顿试剂处理废水的研究与应用进展_邓小晖
第一作者简介：邓小晖男１９７９年生硕士研究生从事污水处理研究工作环境保护第３２卷第８期２００７年８月上海化工ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ１８９４年，法国科学家Ｆｅｎｔｏｎ发现，在酸性条件下，Ｆｅ２＋／Ｈ２Ｏ２可以有效氧化酒石酸［１］：２Ｈ＋＋Ｃ４Ｈ６Ｏ６＋２Ｆｅ２＋＋６Ｈ２Ｏ２→４ＣＯ２＋１０Ｈ２Ｏ＋２Ｆｅ３＋（１）后人为了纪念这一发现，将Ｆｅ２＋／Ｈ２Ｏ２命名为Ｆｅｎｔｏｎ试剂（中文译为芬顿试剂），芬顿试剂介导的反应称为芬顿反应。
自芬顿试剂及芬顿反应发现以来，有关芬顿反应的研究主要用于有机合成、酶促反应以及细胞损伤机理和应用，这为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了一种新的方法。
１９６４年，加拿大学者Ｅｉｓｅｎｈａｎｅｒ首次将芬顿试剂应用到水处理中。
他用芬顿试剂处理ＡＢＳ废水，ＡＢＳ的去除率高达９９％［２］。
芬顿氧化技术具有高效、廉价、选择性小等特点，芬顿氧化法作为一种高级氧化技术（ＡｄｖａｎｃｅｄＯｘｉｄａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ，ＡＯＰ）应用于环境污染物处理领域，引起了国内外科学家的极大关注。
１芬顿试剂机理研究当Ｆｅｎｔｏｎ发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。
２０多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，由于Ｈ２Ｏ２在催化剂Ｆｅ３＋（Ｆｅ２＋）的存在下，能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性（电子亲和能力５６９．３ｋＪ）的羟基自由基（・ＯＨ），・ＯＨ可以氧化降解水体中的有机污染物，使其最终矿化为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及无机盐类等小分子物质。
据计算在ｐＨ＝４的溶液中，・ＯＨ的氧化电位高达２．７３Ｖ，其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。
因此，通常的试剂难以氧化持久性有机物，特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物，芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。
１．１Ｆｅｎｔｏｎ试剂产生强氧化能力的反应机理研究有关芬顿试剂的反应机理，一种研究认为是无机物之间的反应，像Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ｈ２Ｏ２、・ＯＨ、ＨＯ２・和Ｏ２－・，这是一般的芬顿反应体系中都存在的。
芬顿试剂处理废水的研究与进展
芬顿试剂处理废水的研究与进展摘要：近年来，高级氧化技术在处理废水方面取得了一定的进展，尤其是芬顿试剂作为一种强氧化剂去除废水中的有机污染物效果显著。
本文介绍了Fenton 试剂的氧化机理，概述了Fenton 试剂氧化的影响因素和演变，并对各种类型的 Fenton 氧化法在废水处理中的应用做了阐述。
关键词：废水；有机污染物；芬顿试剂；反应机理引言：1894年,法国科学家Fenton 发现,在酸性条件下，Fe 2+/H 2O 2可以有效氧化酒石酸[1]:2H ++C 4H 6O 6+2Fe 2++6H 2O 2→4CO 2+10H 2O+2Fe 3+这项研究发现为人们分析还原性有机物和有机物的选择性氧化提供了一种新的方法。
人们为了纪念这位伟大的科学家，将Fe 2+/H 2 O 2命名为Fenton 试剂(中文芬顿)，即为标准的芬顿试剂，由芬顿试剂介导的反应称为芬顿反应。
自芬顿试剂及芬顿反应发现以来，有关芬顿反应的研究主要用于有机合成、酶促反应以及细胞损伤机理和应用，这为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了一种新的方法。
1964年，加拿大学者Eisenhaner 首次将芬顿试剂应用到水处理中。
他用芬顿试剂处理 ABS 废水，ABS 的去除率高达99%[2]。
Fenton 试剂具有很强的氧化性，而且其氧化性没有选择性，能适应各种废水的处理，因此受到国内外的广泛关注。
随着科学技术的发展与进步，各种水处理方法层出不穷，科学家们在Fenton 试剂的基础上衍生出很多类Fenton 法，如光（电）-Fenton ，超声波-Fenton 等[3-6]。
1 芬顿试剂机理研究1.1 强氧化作用目前普遍为大家所接受的反应机理：Fe 2+ 与H 2O 2反应与分解生成羟基自由基(·OH)和氢氧根离子(OH -)，并引发连锁反应从而产生更多的其它自由基，然后利用这些自由基进攻有机质分子，从而破坏有机质分子并使其矿化直至转化为CO 2、H 2O 等无机质[7-10].链的开始：Fe 2++H 2O 2→Fe 3++OH -+·OH 链的传递：·OH+Fe 2+→Fe 3++OH - ·OH+H 2O 2→·HO 2+H 20Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+·HO2+Fe3+→Fe2++·O2+H+·OH+R-H→·R+H20 ·OH+R-H→·[R-H]++OH-链的终止： 2·OH→H2O 2·HO2+·HO2→Fe2++O2Fe3++·O2-→Fe2++H++O2Fe3++·HO2→Fe2++H++O2·HO2+Fe2++H+→Fe3++H2O2·HO2+·O2-+H+→H2O2+O2·O2-+Fe2++2H+→Fe3++H2O2O·+R1-CH=CH-R2→R1-C(OH)H=CH-R2根据羟基自由基氧化机理，芬顿试剂之所以能氧化降解有机污染物，主要是由于羟基自由基的强氧化能力(其氧化电位高达+2.8 V )。
芬顿试剂在废水处理中的应用
芬顿试剂在废水处理中的应用芬顿试剂在废水处理中的应用废水处理一直是环境保护的重要课题之一。
随着工业化的发展和人口的增加，废水排放量不断增加，对水环境造成了严重的污染。
因此，研究和开发高效、低成本的废水处理技术，成为保护水资源和改善环境质量的重要途径。
芬顿试剂作为一种广泛应用于废水处理领域的氧化剂，具有成本低、反应高效、操作简单等优点，因此被广泛应用于废水处理中。
芬顿试剂最早由美国化学家芬顿于1894年发明。
它由过氧化氢和铁盐组成，可以在中性或弱酸性条件下将有机物氧化为二氧化碳和水。
在废水处理中，芬顿试剂通过两步反应可以将有机物分解为无害的化合物。
首先，过氧化氢氧化有机物生成活性自由基。
接着，铁离子作为催化剂促使活性自由基与有机物发生进一步反应。
这两步反应是芬顿试剂降解有机物的关键过程。
芬顿试剂在废水处理中的应用具有多种优势。
首先，芬顿试剂的制备成本较低。
过氧化氢和铁盐都是常见且价格相对便宜的化学品，且制备方法相对简单，容易大量生产。
因此，芬顿试剂可以适用于大规模废水处理工程。
其次，芬顿试剂对废水中的污染物具有很高的氧化能力。
由于芬顿试剂中的过氧化氢和铁离子具有较高的氧化还原电位，因此可以将许多有机物氧化为无害的化合物，例如二氧化碳和水。
此外，芬顿试剂的操作简便灵活，不需要昂贵的设备和复杂的工艺。
最后，芬顿试剂在废水处理中几乎没有产生二次污染的问题。
芬顿试剂经过反应后生成的产物为无害物质，不会对环境造成进一步污染。
然而，芬顿试剂在废水处理中也存在一些问题。
首先，芬顿试剂的反应过程需要酸性条件的支持。
在中性或碱性条件下，芬顿试剂的反应速率会显著降低，甚至无法进行。
因此，在实际应用中，需要对废水进行预处理，将其调整为适宜的酸性条件。
其次，芬顿试剂不能将所有有机物都氧化为无机物。
一些特定的有机物，如多环芳香烃和氰化物等，对芬顿试剂有较高的抵抗能力，不容易被氧化分解。
因此，在实际应用中，需要针对不同的废水成分进行合理的选择和调整。
Fenton及类Fenton试剂的研究进展
Fenton及类Fenton试剂的研究进展Fenton及类Fenton试剂的研究进展引言Fenton及类Fenton试剂是一类广泛应用于废水处理和环境修复领域的强氧化剂。
自20世纪60年代首次被提出以来，经过几十年的发展研究，Fenton及类Fenton试剂的应用范围不断扩大，并取得了显著的研究进展。
本文章就Fenton及类Fenton试剂的基本原理、应用领域和研究进展进行综述。
一、Fenton及类Fenton试剂的基本原理Fenton试剂是指由过硫酸铵和Fe2+所组成的体系，通过Fe2+进一步与H2O2反应而产生强氧化自由基(OH·)。
而类Fenton 试剂则是指含有过渡金属离子（如Cu2+、Co2+等）的物质，能够与H2O2协同产生氧化性自由基。
这些强氧化自由基可以迅速氧化有机物质，从而有效去除废水中的有机污染物。
二、Fenton及类Fenton试剂的应用领域1. 废水处理Fenton及类Fenton试剂具有高效快速的氧化能力，广泛应用于废水处理领域。
它们能有效降解废水中的有机物，包括难降解有机物、染料、农药等。
研究表明，Fenton及类Fenton试剂处理废水的效果较传统氧化剂（如O3和Cl2）更好，且无二次污染问题，因此被认为是一种环保高效的废水处理方法。
2. 土壤和地下水修复Fenton及类Fenton试剂在土壤和地下水修复领域也得到了广泛应用。
由于它们具有较强的氧化能力，可以有效分解土壤和地下水中的有机污染物，包括石油烃、溶剂、农药等。
这种修复方法操作简便、成本低廉，因此被广泛应用于污染场地的修复工作中。
三、Fenton及类Fenton试剂的研究进展1. 催化剂的改进为了进一步提高Fenton及类Fenton试剂的催化性能，研究人员开始探索新型催化剂的开发。
如近年来，一些金属有机骨架材料（MOFs）被引入Fenton体系中，能够提高反应速率和催化活性，使Fenton体系的应用更广泛。
异相Fenton催化剂用于有机废水处理的研究进展
异相Fenton催化剂用于有机废水处理的研究进展异相Fenton催化剂用于有机废水处理的研究进展引言：随着人口的不断增长和工业的迅猛发展，水资源的供应与需求之间的矛盾日益凸显。
污水排放不仅引起水体污染问题，还对生态环境造成严重影响。
有机废水是一种常见的污水类型，其中含有各类有机物质质、毒性物质以及难以降解的有机化合物，给水环境的保护与治理带来了巨大挑战。
有机废水处理技术中，Fenton催化氧化过程因其高效、易操作等特点，被广泛应用。
酚类化合物、染料、农药、废油及工业废水等的处理均可采用Fenton催化剂。
然而，传统的Fenton催化氧化需要大量氢氧化物，这使得该技术在实际应用中存在一定限制。
因此，研究人员开始寻找利用其他催化剂来替代传统Fenton催化剂，以提高有机废水治理效果和降低成本。
一、异相Fenton催化剂的基本原理异相Fenton催化剂是指在催化反应中，催化剂和废水处于不同的相态，常见的催化剂有磁性氧化物、碳基材料、二氧化钛等。
1. 磁性氧化物磁性氧化物作为一种常见的异相Fenton催化剂，因其具有较高的吸附性能和催化性能，被广泛研究。
例如，针对某些难降解有机废水，如苯酚和亚甲基蓝，研究人员发现磁性铁氧体可作为Fenton催化剂在降解这些有机物中具有良好的催化性能。
其主要机理是磁性铁氧体通过Fenton反应产生自由基，进而降解废水有机物。
2. 碳基材料碳基材料作为一种新兴的催化剂，具有良好的化学稳定性和催化性能。
研究人员发现，碳基材料具有吸附有机废水中的有机物质的能力，同时也可催化生成羟基自由基进行氧化反应。
金属负载的碳基材料作为Fenton催化剂广泛使用，如金属负载的石墨烯、金属负载的活性炭等。
3. 二氧化钛二氧化钛是一种常见的光催化剂，其广泛应用于环境污染治理领域。
最近的研究表明，纳米二氧化钛也可以作为Fenton催化剂的替代品。
其原理是通过光生电子-空穴对产生羟基自由基，在有机废水降解过程中发挥催化作用。
芬顿工艺在污水处理中应用和
03
芬顿工艺的原理和流程
芬顿反应的原理
芬顿反应是通过过氧化氢与亚铁离子 结合生成强氧化剂羟基自由基的一种 化学反应。羟基自由基具有很高的氧 化能力，可以氧化分解多种有机物和 无机物，从而实现废水的净化。
VS
芬顿反应的化学方程式为：H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + OH- + OH•。其中 ，Fe2+是催化剂，促进H2O2分解生 成羟基自由基。
芬顿反应生成的絮体较大，能够加速污泥的沉降性能。
芬顿工艺能够通过破坏废水中的胶体和悬浮物，提高废水处理过程中的污泥沉降效果。
去除异味
芬顿工艺能够通过氧化分解法去除废水中的异味物质，如 硫化氢、氨气等。
芬顿工艺能够提高废水的可生化性，进一步减少废水中的 异味物质。
氧化有机物
芬顿工艺能ห้องสมุดไป่ตู้通过羟基自由基（·OH）等强氧化剂氧化废水中的有机物，使其转化为无害或低毒性的 物质。
处理效果
经过芬顿工艺处理后，该厂出水中的COD、BOD、SS等指标均显著降 低，同时氨氮和总磷也有所降低，水质得到明显改善。
某河流治理项目
处理规模
该项目采用芬顿工艺处理污水量为每天5万立方米。
工艺流程
该项目将芬顿工艺与湿地处理相结合，先通过湿地处理去除部分有机物和氨氮，再通过芬 顿工艺进行深度处理，确保出水水质达到排放标准。
未来，芬顿工艺可能会与其他污水处理技术结合，形成一种更高效 、更环保的污水处理方法。
拓展应用领域
除了在污水处理领域，芬顿工艺还可能应用于其他领域，如环境修 复、资源回收等。
研究方向与挑战
01
芬顿试剂处理废水的研究与应用进展
芬顿试剂处理废⽔的研究与应⽤进展第８期邓⼩晖等：芬顿试剂处理废⽔的研究与应⽤进展者氧化率为９９．８％，后者氧化率为８４．ｏ％【ｌｌ】ｏ２。
２处理酚类酚类物质有较⾼的毒性，对⼈体有致癌作⽤，属于难降解的⼯业有机废⽔。
芬顿试剂可⽤于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类，效果均极好。
在室温、ｐＨ＝３～６和Ｆｅｓ０。
催化剂存在的情况下，Ｈ：０：可快速破坏酚结构，氧化过程中先将苯环分裂为⼆元酸，最后⽣成ｃ０：和Ｈ２０，典型的总反应如下：Ｃ６Ｈ５０Ｈ＋１４Ｈ２０２＿⽃６Ｃ０２＋１７Ｈ２０（２０）近年来研究⽤芬顿试剂处理含酚废⽔的⼯作较多，天津⼤学张平凡等研究⽤芬顿试剂氧化法处理对氨基酚（ＰＡＰ），探讨了影响处理结果的因素ｆ１２】。
在选定的条件下，ＰＡＰ去除率为９６％～９８％，废⽔⾊度明显变浅，降低了废⽔的⽣物毒害性，改善了废⽔的⽣物降解性能。
除了可以直接降解氯酚类物质外，还可以⽤芬顿试剂氧化作为⽣物处理技术的前处理过程，使废⽔的毒性降低，可⽣化性提⾼。
在⽤芬顿试剂和⽣物法联合处理含有五氯酚的废⽔时，ｋｅ和Ｃａｄ）ｅｒｒｙ观察到在预处理中采⽤芬顿试剂与只采⽤Ｈ２０：?相⽐，在后续的⽣物处理过程中矗氯酚的吸收速率显著提⾼【埘。
２．３处理染料废⽔纺织印染废⽔的组成⾮常复杂，多数分⼦是以苯环为核⼼的稠环、杂环结构，属于⾼度稳定且有⾼致癌性的废⽔，它难以降解，并含有⼤量残余的染料和助剂。
⽬前染料废⽔主要问题是残余染料所产⽣的⾊度。
染料废⽔中颜⾊来源于染料分⼦的共轭体系，芬顿试剂在酸性条件下⽣成ＨＯ?能够氧化打破这种共轭结构，使之变成⽆⾊的有机分⼦进⼀步矿化。
采⽤芬顿氧化法对染料废⽔进⾏处理具有⾼效低耗、⽆⼆次污染的优势。
Ｐ．Ｋ．Ｍａｌｉｋ等研究⽤芬顿试剂降解直接染料，发现染料分解是由２步反应进⾏的，第⼀步反应很快，第⼆步反应较慢，在优化反应条件下，３０℃和３０ｍｉｎ内，染料９７％可被降解，６０ｍｉｎ后ＣＯＤ可去除７０咧堋。
Fenton试剂在有机废水处理中的研究
Ｆｅｎｔｏｎ试剂在有机废水处理中的研究：难降解有机物；Fenton；羟基自由基:文章阐述了用Fenton试剂处理难降解污染物的现状和进展，简单介绍了其应用及原理。
利用Fenton试剂去除水体中难降解、稳定性强且毒性大的有机污染物。
1894年,化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准Fenton试剂，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显[1]。
Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂，特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。
1.Fenton试剂降解有机物的机理Fenton试剂之所以具有非常高的氧化能力，是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol)，能够分解产生羟基自基OH·。
同其它一些氧化剂相比，羟基自由基具有更高的氧化电极电位，因而具有很强的氧化性能[2]。
2.Fenton试剂的影响因素Fenton试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述Fenton试剂反应的机理可知,OH·是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH·的产量,因而决定了与有机物反应的程度。
影响Fenton试剂处理难降解难氧化有机废水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化剂投加量和反应温度[3]等。
2.1pH值Fenton试剂是在pH是酸性条件下发生作用的,在中性和碱性环境中,Fe2+不能催化H2O2产生OH·。
按照经典的Fenton试剂反应理论,pH值升高不仅抑制了OH·的产生,而且使溶液中的Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。
当pH值过低时,溶液中的H+浓度过高,Fe3+不能顺利地被还原为Fe2+,催化反应受阻。
即pH值的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡体系,从而影响Fenton试剂的氧化能力。
《2024年Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制》范文
《Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制》篇一一、引言随着工业化的快速发展，废水处理成为环境保护领域的重要课题。
Fenton试剂作为一种强氧化剂，在废水处理中具有广泛的应用。
本文将重点探讨Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制，为废水处理提供理论依据。
二、Fenton试剂及其应用Fenton试剂主要由亚铁离子（Fe2+）和过氧化氢（H2O2）组成，通过催化剂的作用，可以产生强氧化性的羟基自由基（·OH），从而对废水中的有机物进行氧化降解。
Fenton试剂具有反应速度快、适用范围广、处理效果好等优点，被广泛应用于废水处理领域。
三、影响Fenton试剂处理效果的因素1. pH值：pH值是影响Fenton试剂处理效果的关键因素。
在酸性条件下，Fenton试剂能产生更多的·OH，从而提高氧化能力。
然而，过低的pH值可能导致亚铁离子沉淀，影响催化剂的活性。
因此，合适的pH值对于提高Fenton试剂的处理效果至关重要。
2. 亚铁离子浓度：亚铁离子作为Fenton试剂的催化剂，其浓度直接影响着·OH的生成量。
适量的亚铁离子可以加速H2O2的分解，产生更多的·OH。
然而，过高的亚铁离子浓度可能导致·OH被消耗，从而降低处理效果。
3. 过氧化氢浓度：过氧化氢是Fenton试剂的主要成分之一，其浓度直接影响着氧化能力的强弱。
适当的过氧化氢浓度可以保证·OH的生成量，过低的浓度可能导致处理效果不佳，而过高的浓度则可能引起副反应，降低处理效率。
4. 反应温度：反应温度对Fenton试剂的处理效果也有一定影响。
适当的温度可以加速反应进程，提高处理效率。
然而，过高的温度可能导致·OH的失活，降低处理效果。
四、各影响因子的作用机制1. pH值的作用机制：在酸性条件下，H+离子可以促进Fe3+与H2O2的反应，生成Fe2+和·OH。
fenton法的研究现状与进展
Fenton氧化法是一种高级氧化技术。
1894年，法国科学家Fenton发现，在酸性条件下，H2O2在Fe2+离子的催化作用下可有效的将酒石酸氧化。
后人将H2O2和Fe2+命名为Fenton 试剂。
1964年Eisenhouser首次使用Fenton试剂处理苯酚及烷基苯废水，开创了Fenton试剂在环境污染物处理中应用的先例。
该法既可以作为废水处理的预处理，又可以作为废水处理的最终深度处理。
所以，Fenton试剂在废水处理中广阔的应用前景，日益受到国内外的关注。
随着环境科学技术的发展，近三十年来，Fenton法派生出许多分支，如光-Fenton法、电-Fenton法、超声-Fenton法等。
因此，从广义上讲可以把除普通Fenton法外，其余的通过H2O2产生羟基自由基处理有机物的技术称为类Fenton试剂法。
虽然Fenton试剂在处理难生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水时有其它方法无法比拟的优点，但是单独使用Fenton试剂处理废水成本会很高。
所以近年来，Fenton试剂与其它技术（如生物法、絮凝法、吸附法等）联合处理废水也得到了广泛的研究和应用。
从发展历程来看，Fenton法基本上是沿着光化学、电化学以及和其它方法联用的3条路线向前发展的。
传统Fenton法Fenton试剂的实质是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链反应催化生成OH自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ具有很强的加成反应特性，因而Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。
Fenton氧化技术的优点主要有：①反应启动快，反应条件温和，在常温常压下就可运行。
②设备简单，能耗小，节约运行成本。
③Fenton试剂氧化能力强，反应过程中可以将污染物彻底无害化，而且氧化剂H202参加反应后剩余物可以自行分解，不留残余，同时铁离子水解而产生的铁的氢氧化物是良好的絮凝剂，可优化处理结果。
芬顿试剂在废水处理中的应用
芬顿试剂在废水处理中的应用芬顿试剂是一种被广泛应用于废水处理领域的氧化剂。
它由过氧化氢和铁离子组成，可以在适当条件下迅速氧化、分解有机污染物，并将其转化为无害的物质。
在过去几十年中，人们对芬顿试剂在废水处理中的应用进行了大量的研究和实践，取得了显著的治理效果。
废水处理是保护环境、维护人类健康的重要环节。
随着工业化和城市化的推进，废水排放量不断增加，其中包含了大量的有机物质、重金属离子等污染物质，严重影响了水环境的质量。
传统的废水处理方法往往效率低、成本高，难以满足日益严格的排放标准。
而芬顿试剂作为一种高效的氧化剂，被广泛应用于废水处理中。
芬顿试剂的工作原理是通过铁离子作为催化剂，加速过氧化氢与有机污染物的反应。
在酸性环境下，芬顿试剂发生Fenton反应，生成强氧化性的羟基自由基（·OH）。
这些自由基具有极强的活性，可以与有机污染物发生氧化反应，将其分解为低分子量的无害物质，如水和二氧化碳。
与传统的氧化剂相比，芬顿试剂具有反应速度快、处理效果好、副产物少等优点。
在废水处理工程中，芬顿试剂的应用主要包括以下几个方面。
第一，芬顿试剂可以有效去除有机污染物。
有机污染物是废水中的主要污染源，常常具有难降解、毒性高的特点。
芬顿试剂可以迅速将有机污染物降解为无害的物质，大大提高了处理效率。
第二，芬顿试剂可以去除重金属离子。
重金属离子常常具有毒性和蓄积性，对生态系统和人体健康造成严重威胁。
芬顿试剂通过将重金属离子氧化沉淀，将其从废水中去除。
第三，芬顿试剂可以降解有机物中的毒性物质。
有机物中常常存在毒性物质，如苯、酚等。
芬顿试剂可以将这些毒性物质降解为无毒或低毒的物质，降低了废水对生态环境的危害。
芬顿试剂在废水处理中的应用不仅能够有效处理各类废水，还具有一定的经济和环保效益。
首先，芬顿试剂的原料成本相对较低，可以通过工业废弃物回收再利用，降低了处理成本。
其次，芬顿试剂在反应过程中只产生水和二氧化碳等无害物质，不会产生其他副产物，符合环保要求。
芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究
芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究近年来，人类社会经济的高速发展和人口的持续增长，给环境带来了巨大的压力。
其中，废水污染作为一种主要环境问题，已经引起了广泛的关注。
废水污染不仅会对水体生态系统造成损害，还会对人类的健康和生活质量产生严重影响。
因此，寻找一种经济高效、环境友好的废水处理技术变得尤为重要。
芬顿氧化技术是一种在废水处理中获得广泛应用的高效技术。
该技术利用Fenton试剂（以过氧化氢和铁离子为核心组分）在酸性条件下进行反应，以实现对废水中有机污染物的高效氧化降解。
芬顿氧化技术具有一系列优势，如处理速度快、处理效果好、操作简单等，因此被认为是一种极具潜力的废水治理技术。
芬顿氧化技术的核心反应是亚铁离子（Fe2+）与过氧化氢（H2O2）反应生成羟基自由基（·OH）。
而自由基是一种高度活性的物质，具有强氧化能力，可与有机污染物发生氧化反应，将其降解为无害物质。
此外，在反应过程中，亚铁离子可参与氧化还原反应，从而实现自身的再生利用，提高反应的经济性和环境友好性。
芬顿氧化技术在废水处理中已经取得了一系列研究成果。
研究人员通过改变反应条件、调节试剂浓度、选择合适的催化剂等手段，进一步提高了该技术的处理效果。
例如，部分研究表明，提高过氧化氢的浓度和反应系统的酸度可以增加羟基自由基的产生量，从而加速有机物的氧化速度。
此外，部分研究表明，在芬顿氧化技术中引入一些协同催化剂，如杂多酸、二氧化钛等，可进一步提高处理效果，并减少对Fenton试剂的使用量。
然而，芬顿氧化技术在废水处理中仍存在一些挑战和问题。
首先，由于废水中污染物种类的复杂性，不同有机物的降解速度和降解产物也会有所差异。
因此，如何对不同的废水进行优化设计和调控，以实现最佳处理效果，需要进一步的研究。
其次，芬顿氧化技术中的亚铁离子存在一定的毒性和沉淀问题，可能会对废水处理系统和环境造成一定影响。
因此，如何实现对亚铁离子的高效再生和利用，以减少对环境的影响，也是需要重视的问题。
Fenton试剂氧化机理及难降解有机工业废水处理研究进展
Fenton试剂氧化机理及难降解有机工业废水处理研究进展
Fenton试剂氧化机理及难降解有机工业废水处理研究进展
摘要：系统地分析了经典Fenton试剂法、光-Fenton试剂法和-Fenton法对有机污染物的降解机理,概述了Fenton氧化技术在处理酚类废水、焦化废水、印染废水和农药废水等难降解有机工业废水中的应用研究进展,指出Fenton氧化技术将沿着Photo-Fenton法、电-Fenton法以及和其他处理技术组合的路线向前发展.作者：李章良黄建辉作者单位：莆田学院环境与生命科学系,福建,莆田,351100;莆田学院福建省生态环境及其信息图谱重点实验室,福建,莆田,351100 期刊：韶关学院学报 Journal：JOURNAL OF SHAOGUAN UNIVERSITY 年，卷(期)：2010, 31(3) 分类号：X703.1 关键词：Fenton试剂反应机理工业废水难降解有机污染物研究进展。
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芬顿试剂处理废水的研究与进展摘要：近年来，高级氧化技术在处理废水方面取得了一定的进展，尤其是芬顿试剂作为一种强氧化剂去除废水中的有机污染物效果显著。
本文介绍了Fenton 试剂的氧化机理，概述了Fenton 试剂氧化的影响因素和演变，并对各种类型的 Fenton 氧化法在废水处理中的应用做了阐述。
关键词：废水；有机污染物；芬顿试剂；反应机理引言：1894年,法国科学家Fenton 发现,在酸性条件下，Fe 2+/H 2O 2可以有效氧化酒石酸[1]:2H ++C 4H 6O 6+2Fe 2++6H 2O 2→4CO 2+10H 2O+2Fe 3+这项研究发现为人们分析还原性有机物和有机物的选择性氧化提供了一种新的方法。
人们为了纪念这位伟大的科学家，将Fe 2+/H 2 O 2命名为Fenton 试剂(中文芬顿)，即为标准的芬顿试剂，由芬顿试剂介导的反应称为芬顿反应。
自芬顿试剂及芬顿反应发现以来，有关芬顿反应的研究主要用于有机合成、酶促反应以及细胞损伤机理和应用，这为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了一种新的方法。
1964年，加拿大学者Eisenhaner 首次将芬顿试剂应用到水处理中。
他用芬顿试剂处理 ABS 废水，ABS 的去除率高达99%[2]。
Fenton 试剂具有很强的氧化性，而且其氧化性没有选择性，能适应各种废水的处理，因此受到国内外的广泛关注。
随着科学技术的发展与进步，各种水处理方法层出不穷，科学家们在Fenton 试剂的基础上衍生出很多类Fenton 法，如光（电）-Fenton ，超声波-Fenton 等[3-6]。
1 芬顿试剂机理研究1.1 强氧化作用目前普遍为大家所接受的反应机理：Fe 2+ 与H 2O 2反应与分解生成羟基自由基(·OH)和氢氧根离子(OH -)，并引发连锁反应从而产生更多的其它自由基，然后利用这些自由基进攻有机质分子，从而破坏有机质分子并使其矿化直至转化为CO 2、H 2O 等无机质[7-10].链的开始：Fe 2++H 2O 2→Fe 3++OH -+·OH 链的传递：·OH+Fe 2+→Fe 3++OH - ·OH+H 2O 2→·HO 2+H 20Fe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+·HO2+Fe3+→Fe2++·O2+H+·OH+R-H→·R+H20 ·OH+R-H→·[R-H]++OH-链的终止： 2·OH→H2O 2·HO2+·HO2→Fe2++O2Fe3++·O2-→Fe2++H++O2Fe3++·HO2→Fe2++H++O2·HO2+Fe2++H+→Fe3++H2O2·HO2+·O2-+H+→H2O2+O2·O2-+Fe2++2H+→Fe3++H2O2O·+R1-CH=CH-R2→R1-C(OH)H=CH-R2根据羟基自由基氧化机理，芬顿试剂之所以能氧化降解有机污染物，主要是由于羟基自由基的强氧化能力(其氧化电位高达+2.8 V )。
另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电子性，其电子亲和能力高达569.3 kJ，具有很强的加成反应特征。
1.2 絮凝/沉降作用以上这些经典机理对一些实际废水处理所存在的现象却往往难以解释。
Walling和Kato, S. H. Lin 和 Lo的研究表明，Fenton试剂在处理废水过程中，再生的Fe2+、反应后端产生的Fe3+与氢氧化物反应生成的铁水络合物，还具有絮凝、沉淀的功能。
主要反应方程式如下[11]：[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]++H3O+当pH值为3-5 时，2[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)8(OH)2]4++2H2O[Fe(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe(H2O)7(OH)3]3++H3O+[Fe(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe3(H2O)7(OH)4]5++2H2O以上反应方程式表示了Fenton 试剂具有絮凝功能。
Sheng研究表明，Fenton 试剂所具有的这种絮凝功能是降解COD的重要组成部分。
1.3 Fenton试剂氧化的影响因素根据上述Fenton试剂氧化降解有机物的机理和途径可知，·OH是氧化有机物的有效因子，而二价铁、过氧化氢及废水的酸碱性决定了·OH的产率，即决定了降解有机物的程度，因此溶液的pH值、催化剂的种类及投加量H2O2的投加量、投加方式以及体系的反应时间等都影响Fenton试剂处理难降解废水的程度。
同时对于不同的废水水质在相同的条件下有不同的处理效果，其最佳处理条件随着处理水质的变化而变化[12]。
1.3.1 pH值pH是影响Fenton试剂处理效果的重要因素之一，H2O2分解为·OH的速度与溶液中[OH-]的浓度有关，即溶液初始pH值对双氧水的分解有很大的影响。
双氧水在碱性条件下极不稳定，容易分解，在酸性条件下其分解反应动力学常数最高。
针对不同的工业废水，其适宜的pH范围不尽相同。
pH过高或过低对有机物去除均不利，因为催化过氧化氢分解的铁的有效形式是Fe(O2H)2+、Fe(OH)2+，其在pH 2-5的范围内浓度较高。
1.3.2 催化剂的种类能够催化过氧化氢的金属离子催化剂可以有多种，常见的有：Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等。
在不同金属离子存在下，双氧水对难降解有机物的催化氧化效果不同。
研究结果表明, FeSO4为Fenton试剂的最佳催化剂。
1.3.3 H2O2投加量采用Fenton试剂处理废水的有效性和经济性主要取决于双氧水的投加量。
现有文献提及：随着过氧化氢用量的增加，氧化效率(O.E)值下降，这可能和副反应的发生有关。
当过氧化氢用量较高时，使得过氧化氢发生无效分解从而降低了氧化效率。
1.3.4 H2O2投加方式保持H2O2的总投加量不变，将H2O2均匀地分批投加，可提高废水的处理效果。
其原因是H2O2分批投加时，[H2O2]/[Fe2+]相对降低，即催化剂浓度相对提高，从而使H2O2的·OH产率增大，提高了H2O2的利用率，进而提高了总的氧化效果。
1.4 芬顿试剂的优缺点即研究方向优点：1.反应条件温和，设备简单，适用范围广2.既可作为单独处理技术应用，也可与其它处理过程相结合3.将其作为难降解有机废水的预处理或最终深度处理方法，与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用，可以更好地降低废水处理成本，提高处理效率，拓宽该技术的应用范围。
缺点：1.使用的试剂量多，过量的Fe2+增大处理后废水中的COD并产生二次污染2.有机物矿化不充分，形成的中间产物往往毒性更大3.pH范围为2.0-4.0，范围太窄，限制了有机污染物处理的范围研究方向铁离子的固定化，制备含铁的固体氧化剂，研制出适用废水pH值范围宽的非均相催化剂，进行多相Fenton反应。
2 Fenton试剂的演变2.1 类Fenton试剂有研究表明,利用Fe盐溶液、可溶性铁以及铁的氧化矿物(如赤铁矿、针铁矿等)同样可使H2O2催化分解产生·OH，达到降解有机物目的，以这类催化剂组成的Fenton试剂，称为类Fenton试剂[13]。
Fe0-H2O2氧化法就属于类Fenton法中的一种，与普通Fenton氧化法相比，不同之处在于：①前者所用的催化剂是Fe0，当H2O2存在时被氧化成Fe2+，生成的Fe2+再与H2O2反应；②两者的Fe2+的生成过程不同，前者从Fe0到Fe2+溶解速度有限，使得 Fe2+浓度降低，无效反应得到控制，而后者反应开始时向废水中添加 Fe2+，因起始浓度高，使Fe2+氧化成 Fe3+的反应不可忽视；③前者产生的污泥量少，且H2O2利用率高。
2.2 光-Fenton试剂把光引进Fenton试剂可以克服普通Fenton试剂的缺点，称为光-Fenton试剂。
目前有UV-Fenton试剂、UV-vis/H2O2草酸铁络合物法、UV/Fe柱撑膨润土、UV/聚合羟基Fe柱撑膨润土[14]、UV/聚合羟基Fe柱撑膨润土/草酸[15]和UV-TiO2/Fenton试剂。
UV-Fenton 法并不是普通 Fenton 法与 UV/ H2O2的简单复合，与普通Fenton法相比具有如下优点[16]：① Fe2+和 Fe3+能保持良好的循环反应，提高了试剂的利用效率；② UV光和 Fe2+对H2O2催化分解存在协同效应，这主要是由于铁的某些羟基络合物可发生敏化反应生成·OH 所致，反应式如：Fe(OH)2+→Fe2++·OH；③有机物矿化程度更彻底；④有机物在紫外线作用下可部分降解。
但是不能用于处理高浓度的有机废水，且对太阳能的利用率不高，处理设备费用高。
为了改善这种状况，人们将草酸盐和柠檬酸盐引入UV/Fenton体系。
水中三价铁的草酸盐和柠檬酸盐络合物具有较高的光化学活性。
由于草酸盐络合物的光化学活性强，提高了对紫外光和可见光的利用率，可处理高浓度有机废水，另外·OH 产生速率高，节约H2O2用量，但该法依然存在如下缺点[15]：①草酸铁络合物对可见光利用率不高，且穿透力不强；②在 Fe(C2O4)33-的光解中生成 CO2，其可转化为 CO32-和 HCO3-，它们对·OH 有清除作用；③自动产生H2O2的机制不完善。
2.3 电-Fenton试剂电-Fenton 氧化法是把通过电化学法产生的H2O2和Fe2+作为Fenton试剂的持续来源。
与普通Fenton试剂和光-Fenton 试剂相比，具有以下优点[16]：①自动产生H2O2的机制完善；②有机物降解的因素多，除·OH 的氧化作用外，还有阳极氧化、电吸附等；③喷洒在阴极上的氧气或空气可提高反应溶液的混合作用；④Fe2+可由阴极再生，污泥产量少。
2.4微波Fenton法微波波长在1mm~1m之间。
微波辐射液体能使其中的极性分子产生高速旋转而产生热量，同时改变体系热力学函数，降低活化能和分子的化学键强度改善反应条件，加快反应速度，提高反应产率，促进一些难以进行反应的发生。
对物体内外同时加热，具有加热速度快、无温度梯度、无滞后效应等特点显著缩短反应时间，提高降解产率，具有较大的工业应用潜力。
2.5 超声/Fenton超声过程中Ｈ2Ｏ2的生成速度较慢，将超声波与Fenton试剂氧化法相结合显著地缩短反应时间，提高了降解率。