催化湿式过氧化氢氧化苯酚的诱导期研究

来源：环境工程技术学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：周世伟, 陈善任, 薛朋, 徐明岗

摘要：针对诱导期发生机制及影响因素尚不清楚问题，采用自制化学反应装置和批动力学试验方法，研究了黏土基催化剂催化过氧化氢（H2O2）氧化苯酚过程中诱导期发生的原因及其关键影响因子。结果表明：H2O2扩散或吸附到催化剂金属活性位及随后的表面修饰（通过≡Fe（III）还原到≡Fe（II）降低pH）共同决定了诱导期；Fermi’s方程能很好地拟合苯酚氧化过程（R2>0.99）；反应温度和溶液pH强烈影响诱导时间（tI），随温度增加和pH降低，tI分别从59和129 min降到22和0 min（没有诱导期），而催化剂与H2O2用量对tI的影响相对较小，随催化剂和H2O2浓度增加，tI分别从69和75 min降到32和52 min。尽管诱导时间可通过调整反应参数缩短或消除，但考虑到成本和环境风险，在用黏土基催化剂处理实际含酚废水时应采纳适宜的反应条件：H2O2和苯酚质量浓度摩尔比为15，催化剂浓度为0.8~1.0g/L，温度为30~40 °C，介质pH（不调整），反应时间为2 h。

关键词：催化湿式过氧化氢氧化, 黏土基催化剂, 苯酚, 表面催化反应, 诱导期