三价铁离子活化过氧化钙降解双酚A和苯酚的研究

《三价铁离子活化过氧化钙降解双酚A和苯酚的研究》是一篇关于环境污染物降解技术的学术论文。该研究聚焦于利用三价铁离子（Fe³⁺）作为催化剂，活化过氧化钙（CaO₂）来降解水中的有机污染物——双酚A（BPA）和苯酚。这类污染物广泛存在于工业废水和生活污水中，对生态环境和人类健康构成严重威胁。因此，开发高效、环保的降解方法具有重要意义。

双酚A是一种广泛用于塑料制品和环氧树脂中的化学物质，其在水体中的残留可能导致内分泌干扰效应，影响生物体的正常生理功能。而苯酚则是一种常见的工业化学品，具有较强的毒性和难降解性。这两种化合物均属于典型的难降解有机污染物，传统的物理和化学处理方法难以彻底去除它们。因此，寻找一种高效的降解手段成为当前环境科学领域的研究热点。

本研究采用的三价铁离子活化过氧化钙体系，是一种高级氧化技术（AOPs）。过氧化钙在水中可以缓慢释放出活性氧物种（ROS），如羟基自由基（·OH）和超氧阴离子自由基（O₂⁻·），这些活性物质具有极强的氧化能力，能够有效降解有机污染物。然而，单独使用过氧化钙的降解效率较低，且反应速度较慢。因此，引入三价铁离子作为催化剂，可以显著提高过氧化钙的氧化能力。

实验结果表明，在三价铁离子的存在下，过氧化钙的降解效率明显提升。通过调节Fe³⁺的浓度、pH值、反应时间等参数，研究者发现最佳条件下的双酚A和苯酚降解率分别达到95%以上。这说明Fe³⁺不仅能够促进过氧化钙的分解，还能与过氧化钙协同作用，生成更多的活性氧物种，从而加快污染物的降解过程。

此外，研究还探讨了不同初始污染物浓度对降解效果的影响。结果显示，随着双酚A和苯酚浓度的增加，降解效率有所下降，但仍然保持较高的去除率。这表明该体系适用于处理中等浓度的有机污染废水。同时，研究还分析了反应过程中可能的降解路径，发现双酚A和苯酚在降解过程中会逐步被氧化为低分子量的中间产物，最终转化为二氧化碳和水等无害物质。

为了进一步验证该方法的可行性，研究者还进行了重复实验和稳定性测试。结果表明，Fe³⁺/CaO₂体系在多次循环使用后仍能保持较高的降解效率，说明该方法具有良好的稳定性和可重复性。此外，该方法在操作过程中不需要高温或高压条件，能耗较低，符合绿色化学的要求。

综上所述，《三价铁离子活化过氧化钙降解双酚A和苯酚的研究》提供了一种高效、环保的有机污染物降解方法。通过引入Fe³⁺作为催化剂，显著提升了过氧化钙的氧化能力，实现了对双酚A和苯酚的有效降解。该研究不仅为水处理技术提供了新的思路，也为实际应用中的环境污染治理提供了理论支持和技术参考。