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《Experimental study on oxidation of Hg0 by UV Fenton system》是一篇关于汞(Hg0)在紫外光-芬顿体系中氧化行为的实验研究论文。该研究旨在探索利用UV Fenton系统高效去除气态单质汞的方法,为工业废气处理提供理论依据和技术支持。
论文首先介绍了汞污染的来源及其危害。汞是一种有毒重金属,主要来源于燃煤电厂、垃圾焚烧厂和化工生产等过程。单质汞(Hg0)具有挥发性强、易扩散的特点,对环境和人体健康构成严重威胁。因此,如何有效去除废气中的Hg0成为环保领域的重点研究课题。
传统的汞去除方法包括活性炭吸附、化学沉淀和催化氧化等,但这些方法在实际应用中存在成本高、效率低或二次污染等问题。为此,研究人员开始关注高级氧化技术(AOPs),其中UV Fenton系统因其高效、无毒和可降解有机污染物的优点而受到广泛关注。
UV Fenton系统是将紫外光(UV)与芬顿反应(Fenton reaction)相结合的一种高级氧化技术。其基本原理是在Fe²+的存在下,H2O2在紫外光照射下分解产生高活性的羟基自由基(·OH),这些自由基能够氧化多种污染物,包括单质汞。论文详细描述了该系统的反应机制,并探讨了其在Hg0氧化中的应用潜力。
在实验部分,研究者通过控制不同的反应条件,如Fe²+浓度、H2O2浓度、紫外光强度、反应时间以及溶液pH值,来评估UV Fenton系统对Hg0的氧化效果。实验结果表明,在优化条件下,Hg0可以被有效地氧化为Hg²+,并进一步形成不溶性的汞化合物,从而实现从气相向液相的转移,便于后续的分离和回收。
论文还分析了不同参数对氧化效率的影响。例如,随着Fe²+浓度的增加,Hg0的氧化率显著提高,但在过高浓度下可能会导致副反应增多,影响整体效果。同样,H2O2的浓度也对氧化过程有重要影响,过量的H2O2可能抑制·OH的生成,从而降低氧化效率。此外,紫外光的强度和照射时间也是关键因素,适当的光照条件能够促进反应进行,提高氧化效率。
研究还发现,pH值对UV Fenton系统的性能有较大影响。在酸性条件下,Fe²+的稳定性较好,有利于芬顿反应的进行;而在碱性条件下,Fe²+容易发生水解,导致氧化能力下降。因此,选择合适的pH范围对于提高Hg0的氧化效率至关重要。
论文还比较了UV Fenton系统与其他氧化技术的优劣。结果显示,与单独的芬顿反应相比,UV Fenton系统在Hg0氧化方面表现出更高的效率和更快的反应速度。此外,与传统的吸附法相比,UV Fenton系统不仅能够有效去除Hg0,还能将其转化为易于处理的形式,减少了二次污染的风险。
最后,论文总结了UV Fenton系统在Hg0氧化中的应用前景。研究认为,该技术具有良好的工业化应用潜力,尤其是在燃煤电厂和工业废气处理领域。未来的研究可以进一步优化反应条件,提高系统稳定性,并探索与其他技术的联用方式,以提升整体的汞去除效率。
总之,《Experimental study on oxidation of Hg0 by UV Fenton system》通过系统的实验研究,验证了UV Fenton系统在气态单质汞氧化中的有效性,为今后相关技术的开发和应用提供了重要的理论基础和实验依据。
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