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高级氧化技术中的传统Fenton法因能产生强氧化能力的·OH且对有机污染物的降解无选择性而被广泛应用于污水处理研究中,但是严格的反应pH、缓慢的Fe2+/Fe3+循环和大量铁泥的产生均限制它的实际应用。异相Fenton法在一定程度上克服传统Fenton法的缺点,但异相活化面临新的问题:材料成本过高、活化效率不高,因此寻找低成本、高效率的方法对异相Fenton法的发展应用具有非常重要的意义。本文主要探讨两个铁基异相Fenton体系对苯酚的降解及其内在作用机制。(1)构建球磨微米硫化零价铁(S-mZVIbm)、H2O2体系,研究表明S-mZVIbm可快速活化H2O2降解各种有机污染物(包括苯酚、氯酚、硝基苯、双酚A、四环素等)。S-mZVIbm/H2O2体系降解苯酚的单位比表面积反应速率常数是mZVIbm/H2O2体系的5倍多,且降解过程不存在初始抑制阶段,表明S-mZVIbm活化H2O2氧化降解有机污染物的效率比mZVIbm高得多。淬灭实验和电子顺磁共振测试(EPR)结果表明S-mZVIbm/H2O2体系产生的氧化活性物质为·OH。反应前后S-mZVIbm的扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征结合电化学测试结果表明相比于mZVIbm,S-mZVIbm因含有FeS而具有更快的电子传递速率,反应过程中FeS基本无消耗,而是作为电子导体加快Fe0的电子传出,促进Fe2+释放和Fe3+的还原,从而促进苯酚的降解。(2)构建针铁矿(α-FeOOH)、巯基乙酸(TGA)、H2O2体系,研究表明TGA的加入对α-FeOOH/H2O2体系降解苯酚有较强的促进作用,且促进作用强于羟胺(HA)和抗坏血酸(AA)。α-FeOOH/TGA/H2O2、α-FeOOH/HA/H2O2、α-FeOOH/AA/H2O2体系降解苯酚的反应速率常数分别是α-FeOOH/H2O2体系的890、67、44倍。淬灭实验和电子顺磁共振测试(EPR)结果表明α-FeOOH/TGA/H2O2体系产生的氧化活性物质为·OH。原位衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和离子影响实验结果表明α-FeOOH与TGA之间的相互作用属于内圈络合。反应前后α-FeOOH的X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征结合均相实验结果表明TGA通过促进α-FeOOH表面铁的还原溶出,进而促进苯酚降解。气相色谱-质谱(GC-MS)检测结果表明α-FeOOH/TGA/H2O2体系中苯酚降解的主要芳香族中间物质为对苯二酚,说明羟基化主要发生在对位而非邻位和间位。本文为铁基异相Fenton法降解有机污染物提供新的研究思路,并深入探究活化H2O2的作用机制,以期为水处理技术中提供理论指导。