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1、第20卷第4期环境研究与监测2007年12月科研报告（1～5）Fenton法中的羟基自由基的测定技术简介112344刘凤喜,李志东,李娜,张洪林,刘丹,酒井裕司（1大连市环境科学设计研究院辽宁大连116023；2.沈阳师范大学实验中心辽宁沈阳110034)3辽宁石油化工大学环境与生物工程学院辽宁抚顺1130014东京大学工学系研究科日本国113-8656）2+摘要:Fenton法是一种高级氧化技术（AdvancedOxidationTechnologies,AOTs),它是由过氧化氢与催化剂Fe所构成的氧化体系产生两种活泼的氢氧自由基（HO2·和·O
2、H）,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化.本文简要介绍了羟基自由基（·OH）的形成及反应机理,并着重介绍了测定羟基自由基的方法及其进展趋势.关键词:Fenton法；羟基自由基；测定技术中图分类号:X703文献标识号：A文章编号：（G）07060（2007）04—0001—05Fenton法是目前废水处理研究比较多的一种高氧化还原反应所产生的羟自由基,可以引发不饱和级氧化技术,它属于湿式氧化.具有广阔的前脂肪酸发生脂质过氧化,核酸断裂、蛋白质和多糖分景.Fenton法可有效处理酚类、芳胺类、芳烃类、农解,损伤膜结构及功能[7].因
3、此,在环境科学、生命科学药及核废料等难降解有机废水,与其他高级氧化工等领域,已对·OH开展了广泛的研究.艺(AdvancedOxidationProcess,AOPs)相1.2·OH的形成机理比,Fenton法具有反应快速、操作简单、可自动产生Fenton试剂是1894年由H.J.Fenton发现,并应絮凝等优点.[4]2+用于苹果酸的氧化,其实质是二价铁离子（Fe）羟基自由基（·OH）是氧化性最强的活性氧自-4和H2O之间的链式反应催化生成·OH,使苹果酸及其由基.由于·OH的反应活性大、寿命短（小于10s）、它有机物最终氧化为CO2和H2O.在反
4、应体系内·OH存在浓度低,因此在有关·OH的研究中,其分析测试首先与有机污染物RH反应生成游离基R·,R·进一步方法就显得特别重要.因此,一些探针试剂如：2—脱氧—D一核糖（DR)、苯甲酸、芳基水扬酸、DMSO氧化生成CO2和H2O.使有机污染物最终得以降解.2+3+以及自旋捕捉剂等被用于羟基自由基转化为易于测反应方程式如下：Fe+H2O2Fe+－定的物质后测定.本文简要介绍了几种常用的测定OH+·OH[1-2][5-8]羟基自由基的方法及其发展趋势.1.3·OH降解废水中有机物的反应机理2+1·OH的形成及反应机理过氧化氢与催化剂Fe构成的氧化体系
5、通常称1.1羟基自由基（·OH）性质为Fenton试剂.Fenton试剂法是一种均相催化氧化法.羟基自由基（·OH）是一种氧化能力很强的自由基.在含有亚铁离子的酸性溶液中投加过氧化氢时,在2+在已知的氧化剂中,·OH氧化电位为2.80V,仅次于氟Fe催化剂作用下,H2O2能产生两种活泼的氢氧自由[3]的2.87V.它是一种非选择性的氧化剂,能很容易的基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还氧化各种有机物和无机物,氧化效率高,反应速度快.原性物质的氧化.其一般历程为：在废水的均相和非均相氧化降解过程中,都认为起Fe2++HOFe3++OH－+·O
6、H22氧化作用的主要因素是·OH.在生物体内,需氧代谢的Fe2++·OHFe3++OH－收稿日期：2007—07—293+2++Fe+H2O2Fe+H+HO2·作者简介：刘凤喜（1964—）,高级工程师,现从事环境科学HO2·+H2O2O2+H2O+·OH方向研究.2环境研究与监测第20卷[14]-RH+·OHR·+H2O研究.丛建波等采用液氮(77K)保存·OH和·O2与捕++2+R·+Fe3R+Fe捉剂形成的自旋加合物,从而延长了自旋加合物的++R+O2ROO寿命.结果表明,在低温下贮存3～4d后,自旋加合物......CO2+H2O的浓度基本不
7、变.对于没有ESR测定条件而不能实羟基自由基比其他常用的强氧化剂(如施ESR测定的短寿命自由基,可以选用本方法,选择4-Mn0,ClO2)具有更高的电极电势,且电子亲和能较高.合适的捕捉剂,捕捉后立即置于液氮中保存,需要时[15]即取出解冻测定.杨正红等设计了一套无氧装置－+OH+H+e=H2O=2.8V与电子自旋共振仪的谐振腔相连,实现了在无氧状所以·HO2、·OH自由基可与废水中的有机物发态下对活性自由基中间体的ESR研究.该技术克服生反应,使其分解或改变其电子云密度和结构,有利了连续流动法消耗样品量过大以及低温冷冻法可能于凝聚和吸附过程的进行.
8、造成冷冻前后顺磁物质的变化.并且不能用于有机[16]2.羟基自由基测定方法进展自由基代谢的研究的缺点.Sto
