Ti（Ⅳ）催化H2O2/O3降解乙酸

摘要/Abstract

摘要：

研究了酸性条件下Ti（Ⅳ）对H₂O₂/O₃体系［Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃］降解水中乙酸效率的影响，优化了工艺参数，并对其机理进行了分析。结果表明：在pH为2.8条件下，加入Ti（Ⅳ）能明显提高H₂O₂/O₃降解乙酸的效率，如30 min后Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃对乙酸的去除率达到了52.0%，而H₂O₂/O₃的去除率为5.6%。在本实验条件下，当钛离子浓度为6 mg·L^-1，过氧化氢投加量为120 mg·L^-1时，Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃体系对乙酸具有较高的降解率。pH对Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃降解效率的影响并不明显，这可能与体系在不同pH条件下均存在特定的引发剂有关。鉴于H₂O₂/O₃的缺陷和特点，Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃更适合在酸性条件下使用，是H₂O₂/O₃体系的有益补充。叔丁醇实验结果表明：Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃体系降解乙酸遵循羟基自由基机理。定量化计算表明，H₂O₂/O₃和Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃的R_ct值分别为5.548×10^-9和2.128×10^-7，表明后者能产生更多的羟基自由基。

关键词:

臭氧, Ti（Ⅳ）, H₂O₂, 乙酸, 降解

Abstract:

The effect of Ti（Ⅳ）on the efficiency of acetic acid degradation by H₂O₂/O₃ was investigated under acid condition. The processing parameters were optimized，and the degradation mechanism was also analyzed. The results indicated that addition of Ti（Ⅳ）could promote greatly the oxidation of acetic acid by H₂O₂/O₃at pH 2.8，the efficiency of its decomposition reached 52.0% in 30 min for Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃ and only 5.6% for alone H₂O₂/O₃. When Ti（Ⅳ）and H₂O₂ concentrations were 6 mg·L^-1and 120 mg·L^-1，Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃ had the highest degradation efficiency of acetic acid. The effect of pH was not significant，which might be related to the specific initiating mechanism for various pH values. In view of the shortcomings and characteristics of H₂O₂/O₃，Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃system that can be a complement to H₂O₂/O₃ process，is suitable for application in acid solution. The test by using tert-butyl alcohol showed that acetic acid degradation in Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃system followed a hydroxyl radical-type mechanism. The R_ctvalues of H₂O₂/O₃ and Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃ calculated by relative method were 5.548×10^-9and 2.128×10^-7，respectively，indicating that Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃ system could generate more hydroxyl radicals.

Key words:

臭氧, Ti（Ⅳ）, H₂O₂, 乙酸, 降解

李文文, 刘朋朋, 张华, 石锐, 童少平, 马淳安. Ti（Ⅳ）催化H₂O₂/O₃降解乙酸 [J]. 化工学报, 2010, 61(7): 1790-1795.

LI Wenwen, LIU Pengpeng, ZHANG Hua, SHI Rui, TONG Shaoping, MA Chun’an. Degradation of acetic acid by Ti（Ⅳ）-catalyzed H₂O₂/O₃[J]. CIESC Journal, 2010, 61(7): 1790-1795.

[1]	张兰河, 赖青燚, 王铁铮, 关潇卓, 张明爽, 程欣, 徐小惠, 贾艳萍. H₂O₂对SBR脱氮效率和污泥性能的影响[J]. 化工学报, 2023, 74(5): 2186-2196.
[2]	何瑞宁, 邹昀, 石萌, 李洋, 徐晶, 童张法. 固载离子液体［HSO₃-BMIM］［HSO₄］/SiO₂的制备及其催化乙酸乙醇酯化反应的研究[J]. 化工学报, 2022, 73(9): 3880-3894.
[3]	苏畅, 冯晓博, 张立云, 陈峰, 赵小燕, 曹景沛. 四乙基氢氧化铵改性对HMOR分子筛结构及二甲醚羰基化性能的影响[J]. 化工学报, 2022, 73(2): 712-721.
[4]	冯晓博, 刘天龙, 赵小燕, 曹景沛. 合成气与二甲醚为原料直接制乙醇催化反应研究进展[J]. 化工学报, 2021, 72(8): 3958-3967.
[5]	鲁秋实, 叶光华, 周兴贵. 半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略[J]. 化工学报, 2021, 72(2): 975-983.
[6]	朱林, 韩威, 李文松, 邬长城, 李芳, 薛伟, 王延吉. [BMIm]Br离子液体辅助HZSM-5催化乙酸环己酯高选择性水解反应[J]. 化工学报, 2020, 71(4): 1609-1617.
[7]	刘燕青, 胡听听, 鲁落义, 王维, 邹昀, 童张法. PDMS/ZSM-5膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸正丁酯和乙酸乙酯[J]. 化工学报, 2020, 71(2): 843-853.
[8]	徐浩,李洋,夏成康,何瑞宁,邹昀,童张法. 吡啶硫酸氢盐离子液体催化甘油与乙酸酯化反应动力学[J]. 化工学报, 2020, 71(11): 5178-5187.
[9]	邱松发, 许斌华, 林冠权, 周新华, 陈铧耀, 周红军. 2,4-D/CMC接枝物纳米粒子的制备与缓释性能研究[J]. 化工学报, 2019, 70(5): 2007-2015.
[10]	王忠华, 何明祺, 杨雪, 赵海谦, 刘晓燕, 刘扬. Fe²⁺/H₂O₂体系降解MB机制及影响因素研究[J]. 化工学报, 2019, 70(4): 1614-1619.
[11]	张志刚, 张德彪, 张亲亲, 张弢, 杨茹, 李文秀. 基于COSMO-RS方法筛选离子液体分离乙酸乙酯-乙腈共沸物[J]. 化工学报, 2019, 70(1): 146-153.
[12]	耿莉莉, 杨凯旭, 张诺伟, 陈秉辉. Ru和Cu协同催化湿式氧化处理氨氮废水[J]. 化工学报, 2018, 69(9): 3869-3878.
[13]	赵海谦, 董明, 汪怀远, 刘立君, 李栋, 刘晓燕. 不同尺寸反应器内H₂O₂热分解氧化NO特性与氧化产物分析[J]. 化工学报, 2018, 69(9): 4037-4043.
[14]	金浩, 陆佳伟, 汤吉海, 张竹修, 费兆阳, 刘清, 陈献, 崔咪芬, 乔旭. 带侧线反应精馏-渗透汽化生产乙酸乙酯集成过程模拟与分析[J]. 化工学报, 2018, 69(8): 3469-3478.
[15]	赵海谦, 刘城昊, 周伟, 王忠华, 齐晗兵, 高继慧. Fe(II)/H₂O₂体系氧化NO主要活性物质及自由基无效消耗路径[J]. 化工学报, 2018, 69(5): 2250-2254.

Ti（Ⅳ）催化H₂O₂/O₃降解乙酸

Degradation of acetic acid by Ti（Ⅳ）-catalyzed H₂O₂/O₃

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