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随着工业的快速发展，大量酚类物质被排放到水体环境中。作为重要的工业原材料和中间产物之一，酚类物质通常具有难降解和高毒性的特征，且许多此类化合物具有致癌性，因此被认为是一类重要的有机污染物质。高级氧化技术被认为是处理此类有机污染物的有效方式，其中Fenton和各种类Fenton技术在处理各种难降解有机污染物方面尤其受到关注。
Fenton和类Fenton技术处理此类污染物的基本原理是利用Fe2+与H2O2生成羟基自由基(HO?)，而后利用HO?的强氧化性将有机污染物从水溶液中去除。本论文以邻甲酚为代表性酚类污染物，采用不同的类Fenton高级氧化技术，通过调控参数来控制HO?的生成及其稳态浓度，进而控制邻甲酚在水溶液中的转化反应过程，以期在有效去除目标污染物及其有机中间产物的同时，提高氧化剂H2O2的利用率、减少试剂(Fe2+和H2O2)消耗量。本研究建立了三种类Fenton体系，在模拟废水中探究了不同体系对邻甲酚及其中间产物的去除效果、影响因素、HO?的稳态浓度等，并通过高效液相色谱(HPLC)、电喷雾电离质谱(ESI-MS)等分析手段，以及化学需氧量(COD)、溶解性总有机碳(DOC)等的测定，对目标物的去除效果、反应途径和反应产物进行表征。本论文的主要研究结果如下：
(1)在Fe0/H2O2体系中，最佳反应条件为初始pH=1.5，[H2O2]=20mM；该反应条件下60min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别为91.2%、62.6%和43.2%。
(2)在Fe0/Fe2+/H2O2体系中，Fe2+的引入显著提高了Fe0/H2O2体系的反应速率，对污染物的去除率也有所提升。该体系的最佳反应条件为初始pH=1.6，[H2O2]=20mM，[Fe2+]=2.0mM；该反应条件下40min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别达到99.4%、77.2%和61.4%。
(3)在Cathode/Fe2+/H2O2体系中，阴极还原再生Fe2+的过程可以大幅减少反应后溶液中的总铁离子浓度，减小对后续处理的干扰。该体系的最佳反应条件为初始pH=1.6，[H2O2]=20mM，[Fe2+]=2.0mM，I=30mA。该反应条件下120min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别为93.8%、72.5%和64.2%。
(4 )三个类Fenton体系都能有效地节约氧化剂H2O2的用量，其中Cathode/Fe2+/H2O2体系对氧化剂H2O2的利用率最高。三个体系中邻甲酚的转化机制类似，存在两种反应途径，即降解为可溶性有机小分子物质继而矿化和转化聚合为不溶性颗粒物，且两种反应过程之间相互交织。调整反应参数会影响反应体系中生成的HO?稳态浓度，从而在不同程度上影响邻甲酚的氧化去除途径。
Fenton和类Fenton技术处理此类污染物的基本原理是利用Fe2+与H2O2生成羟基自由基(HO?)，而后利用HO?的强氧化性将有机污染物从水溶液中去除。本论文以邻甲酚为代表性酚类污染物，采用不同的类Fenton高级氧化技术，通过调控参数来控制HO?的生成及其稳态浓度，进而控制邻甲酚在水溶液中的转化反应过程，以期在有效去除目标污染物及其有机中间产物的同时，提高氧化剂H2O2的利用率、减少试剂(Fe2+和H2O2)消耗量。本研究建立了三种类Fenton体系，在模拟废水中探究了不同体系对邻甲酚及其中间产物的去除效果、影响因素、HO?的稳态浓度等，并通过高效液相色谱(HPLC)、电喷雾电离质谱(ESI-MS)等分析手段，以及化学需氧量(COD)、溶解性总有机碳(DOC)等的测定，对目标物的去除效果、反应途径和反应产物进行表征。本论文的主要研究结果如下：
(1)在Fe0/H2O2体系中，最佳反应条件为初始pH=1.5，[H2O2]=20mM；该反应条件下60min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别为91.2%、62.6%和43.2%。
(2)在Fe0/Fe2+/H2O2体系中，Fe2+的引入显著提高了Fe0/H2O2体系的反应速率，对污染物的去除率也有所提升。该体系的最佳反应条件为初始pH=1.6，[H2O2]=20mM，[Fe2+]=2.0mM；该反应条件下40min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别达到99.4%、77.2%和61.4%。
(3)在Cathode/Fe2+/H2O2体系中，阴极还原再生Fe2+的过程可以大幅减少反应后溶液中的总铁离子浓度，减小对后续处理的干扰。该体系的最佳反应条件为初始pH=1.6，[H2O2]=20mM，[Fe2+]=2.0mM，I=30mA。该反应条件下120min内邻甲酚去除率、COD去除率和DOC去除率分别为93.8%、72.5%和64.2%。
(4 )三个类Fenton体系都能有效地节约氧化剂H2O2的用量，其中Cathode/Fe2+/H2O2体系对氧化剂H2O2的利用率最高。三个体系中邻甲酚的转化机制类似，存在两种反应途径，即降解为可溶性有机小分子物质继而矿化和转化聚合为不溶性颗粒物，且两种反应过程之间相互交织。调整反应参数会影响反应体系中生成的HO?稳态浓度，从而在不同程度上影响邻甲酚的氧化去除途径。