Fe2+ 激活过硫酸氢钾法降解扑热息痛

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2015.03.020

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (3): 137-142.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.03.020

Fe²⁺ 激活过硫酸氢钾法降解扑热息痛

关小红辛晓岩高乃云^† 谈超群庄珍珍

同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092

收稿日期:2014-05-14 修回日期:2014-07-14 出版日期:2015-03-25 发布日期:2015-02-10
通信作者: 高乃云(1949-)，女，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究． E-mail:gaonaiyun@sina.com
作者简介:关小红(1977-)，女，教授，博士生导师，主要从事水污染控制研究． E-mail: guanxh@ tongji． edu． cn
基金资助:
国家科技重大专项(2012ZX07403-001);住房和城乡建设部研究开发项目(2009-K7-4);国家自然科学基金资助项目(51178321)

Degradation of Acetaminophen by Fe²⁺ -Activated Peroxymonosulfate Oxidation

Guan Xiao-hong Xin Xiao-yan Gao Nai-yun Tan Chao-qun Zhuang Zhen-zhen

State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Ｒeuse，Tongji University，Shanghai 200092，China

Received:2014-05-14 Revised:2014-07-14 Online:2015-03-25 Published:2015-02-10
Contact: 高乃云(1949-)，女，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究． E-mail:gaonaiyun@sina.com
About author:关小红(1977-)，女，教授，博士生导师，主要从事水污染控制研究． E-mail: guanxh@ tongji． edu． cn
Supported by:
Supported by the National Science and Technology Major Project (2012ZX07403-001)，the Research and Development Project of Ministry of Housing and Urban-Ｒural Construction of China(2009-K7-4)and the National Natural Science Foundation of China(51178321)

摘要/Abstract

摘要： 研究了Fe²⁺激活过硫酸氢钾（PMS）降解扑热息痛（APAP）的反应.通过考察反应的影响因子、动力学、矿化率及自由基（SO^-·4及OH^·）确认情况,发现反应分为快速反应阶段和慢速反应阶段,降解反应中PMS与Fe²⁺浓度比值为1.5∶1时APAP的降解速率最大,最适宜p H值为5.0,反应在较高的PMS及Fe²⁺投量下可获得55%以上的矿化率.通过电子自旋共振（ESR）检测直接证实:PMS-Fe²⁺系统降解APAP的反应过程中有SO^-·4及OH^·的出现,并且对APAP降解起主要作用;反应开始3min左右SO^-·4及OH^·均出现,随后OH^·减少直至消失,SO^-·4是慢速反应阶段的主要自由基.

关键词: 扑热息痛, 降解, 二价铁, 过硫酸氢钾, 自由基确认, 动力学

Abstract: This paper deals with the degradation of acetaminophen by Fe²⁺-activated peroxymonosulfate( PMS) in aqueous solution. By investigating the effect factors,reaction kinetics,mineralization and radical( SO^-·4or OH^·)identification,two degradation stages,one is fast and the other is slow,are discovered,and an optimal concentration ratio of PMS to Fe²⁺,namely 1. 5∶1,is determined for achieving the highest degradation rate. Moreover,it is found that the optimal pH value is 5. 0,and that relatively high PMS and Fe²⁺dosages help achieve a mineralization rate more than 55%. ESR test indicates that SO^-·4 and OH^·appear in the degradation process and play their important roles; and that SO^-·4 and OH·appear after 3 min from the reaction initiation,then the quantity of OH^·decreases and then vanishes,so that SO^-·4 is the main radical for the slow degradation stage.

Key words: acetaminophen, degradation, bivalent iron, peroxymonosulfate, radical verification, kinetics

中图分类号:

X523

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Fe²⁺ 激活过硫酸氢钾法降解扑热息痛

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