Fenton氧化法降解甲基橙：影响因素与动力学研究

"Fenton氧化法降解甲基橙溶液的研究 (2010年)" Fenton氧化法是一种常用的高级氧化技术，用于处理难降解的有机污染物，如染料废水。该研究详细探讨了Fenton氧化法在处理甲基橙溶液中的效果和影响因素。甲基橙是一种偶氮染料，常用于纺织工业，其废水处理是个环保难题，因为传统方法对其去除效果不佳。 在Fenton氧化过程中，主要涉及两个关键成分：氢过氧化物（H2O2）和亚铁离子（Fe2+）。研究发现，H2O2的浓度直接影响甲基橙的去除率，浓度越高，去除效果越好。而亚铁离子作为催化剂，其浓度是影响降解速率的主要因素，增加亚铁离子浓度可以加速反应。此外，pH值对反应速率有显著影响，随着pH值的降低，反应速率明显增大。这可能是因为在酸性环境中，Fe2+更容易形成具有强氧化性的羟基自由基（·OH），从而更有效地氧化甲基橙。 实验还引入了UV紫外光条件，结果显示，紫外光能够促进甲基橙溶液的脱色，证明了光催化在Fenton氧化反应中的重要作用。通过正交试验设计，研究了不同Fe2+浓度、光照、pH值和H2O2浓度对降解效果的影响。结果表明，这些因素对处理效果的重要性依次为：pH值、Fe2+浓度、H2O2浓度和降解时间。在甲基橙降解过程中，溶液的pH值逐渐下降，最终达到2.74。初始pH值为3.0时，处理效果最佳，过高或过低的pH值都不利于反应进行。 该研究还发现，甲基橙的降解遵循一级反应动力学，即降解速率与剩余甲基橙的浓度成正比。这意味着可以通过调整反应条件来控制降解速率，以达到理想的处理效果。Fenton氧化法因其对有机染料的良好降解效果和相对较低的成本，在染料废水处理领域具有广泛应用前景。 Fenton氧化法结合UV紫外光照射，为甲基橙这种偶氮染料的高效去除提供了有效途径。通过优化反应条件，如调整H2O2和Fe2+浓度，控制pH值，可以提高降解效率，降低环境污染。这一研究对于理解和改善染料废水处理技术具有重要意义。