【正文】 experiments are as follows:under the condition of pH=3，H2O2 is added in an amount of ，F(xiàn)e2+ is added in an amount of 1mmol and the reaction time is makes that the Fenton oxidation process through experiments allowed the removal rate of the small molecules acid reached more than 96%，so the removal efficiency is very prominent；For the pHotocatalytic oxidation process，the choice is UV/H2O2 hypHenated techniques. In the condition of the reactor containing 500mL small molecule carboxylic acid，the initial reaction pH = 4，H2O2 addition is and the reaction time is 40min，the removal rate can up to 60% or more and the effect of the removal is obvioused very good. However，paring with the Fenton oxidation process，the pHotocatalytic oxidation process is still inadequate. The Advanced oxidation process in oxidative deposition seems that the ?OH is the main material of the removal of a small molecule carboxylic，the ability to generate ?OH is one of the key points with the evolution of the removal ability of an advanced oxidation process. Photocatalytic oxidation process at the wavelength of 256nm UV to depose the H2O2 also that cannot produce enough ?OH，and thus the function of the removal of the small molecule acids cannot reach the highest；while for Fenton oxidation process，by controlling the Fe2+ and H2O2 dosage can produce large amounts of ?OH that leaving the removal rate of the small molecules carboxylic acids into the high levels. Therefore，it can be concluded that the main factor of the removal in the Small molecule carboxylic acid is the production of the ?OH，and in the condition of these experiments，F(xiàn)enton oxidation process is the best process of generating ?OH，that is，the best process to remove the Small molecule carboxylic acid.Keywords: Advanced oxidation process；Small molecule carboxylic acid；Liquid chromatograpHyII目 錄摘　　要…. IAbstract…. II1緒 論…………………………………………………………………………………….1 選題背景及意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 小分子羧酸對飲用水處理的影響 4 4 5 5 5 6 高級氧化工藝去除小分子羧酸的應(yīng)用 7 Fenton氧化法 8 9 9 課題研究目的 9 課題實驗內(nèi)容 102 實驗試劑和方法………………………………………………………………………..11 藥品與儀器 11 11 11 13 13 13 13 14 Fenton氧化實驗 14 14 15 15 15 15 16 16 17 錯誤!未定義書簽。OH是去除小分子羧酸的主要物質(zhì)，產(chǎn)生實驗通過比較各個工藝的去除效果來判斷優(yōu)劣，并選取最佳反應(yīng)條件。所以，可以得出結(jié)論，在影響小分子羧酸去除率的因素中占重要地位的就是工藝中產(chǎn)生在當(dāng)今世界上，水資源問題，尤其是飲用水資源問題更是成為了所有水資源問題中的重中之重。在處理飲用水資源污染中，首先要了解飲用水資源中所存在的各種污染物。這樣情況的發(fā)生導(dǎo)致了很多城市出現(xiàn)了水質(zhì)型缺水的情況，尤其在經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)，水質(zhì)型缺水問題表現(xiàn)得更加突出。一般說來，臭氧主要通過以下兩種途徑與水中的有機物發(fā)生反應(yīng)：一是臭氧與反應(yīng)物直接進行的反應(yīng)途徑，即臭氧分子與有機物直接發(fā)生反應(yīng)；二是臭氧與反應(yīng)物間接進行的反應(yīng)途徑，即臭氧首先在水中發(fā)生分解產(chǎn)生強氧化性的自由基(主要是羥基自由基OH進行反應(yīng)成為了用臭氧氧化處理飲用水污染的重要研究方向，其中尤以臭氧催化氧化技術(shù)最為研究者們所關(guān)注，而且在近二十年來得到了快速的發(fā)展，同時這些技術(shù)還在一些水廠中得到了實踐應(yīng)用，并達成了不錯的實踐效果。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國內(nèi)外研究中，采用同時，以固態(tài)催化劑形式存在的非均相臭氧催化氧化工藝也獲得了研究者們的青睞，其常用的催化劑有：(1)金屬氧化物以及負載在載體上的金屬氧化物；(2)負載在載體上的貴金屬；(3)活性炭。早期運用稀有金屬離子進行臭氧催化氧化研究，之后，非均相臭氧催化氧化技術(shù)去除小分子羧酸的研究得到廣泛的應(yīng)用。德國的Wenzel等用新型光催化臭氧法可以使去除率達到75%以上；而西班牙的Gracia 等，運用均相催化氧化法在Mn ( II) 與Ag( I)催化作用下，臭氧化時間為30 min 時，去除率分別達到62. 3 %和61 %。隨后Andreozzi等提出了MnO2催化臭氧分解草酸的動力學(xué)模型，該模型考慮了溶解性錳的影響，認為臭氧催化氧化的控制步驟為HC2O4吸附到活性點的過程。通式RCOOH中R為脂烴基或芳烴基，分別稱為脂肪(族)酸或芳香(族)酸。 甲酸甲酸，又稱作蟻酸。有刺激性氣味。它一般是無色透明結(jié)晶，對人體有害，會使人體內(nèi)的酸堿度失去平衡，影響兒童的發(fā)育，草酸在工業(yè)中有重要作用，草酸可以除銹。1g水楊酸可分別溶于460ml水、15ml沸水、3ml丙酮、3ml乙醚、42ml氯仿、135ml苯、52ml松節(jié)油、約60ml甘油和80ml石油醚中。具有部分酸的通性。S1）草酸106乙酸3105107甲酸5 177。這樣的工藝選擇理所當(dāng)然地應(yīng)該成為必不可少同時也是勢在必行的工作。OH，隨后在O3和H2O2復(fù)合的高級氧化技術(shù)中被發(fā)現(xiàn)。OH一旦形成，會誘發(fā)一系列的自由基鏈反應(yīng)，攻擊水體中的各種污染物，直致降解為二氧化碳、水和其他礦物鹽。OH無選擇地直接與廢水中的污染物反應(yīng)將其降解為二氧化碳、水和無害鹽， 不會產(chǎn)生二次污染。實際上，在國外，尤其是歐洲，高級氧化過程處理廢水早已經(jīng)在一些對經(jīng)濟成本不敏感的工業(yè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著對高級氧化的深入研究，可望在不久的將來在更多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此，以后人們采用了一個較廣泛引用的化學(xué)反應(yīng)方程式來描述芬頓試劑中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)： Fe + H2O2→ Fe + OH + 因此，持久性有機物，特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環(huán)類化合物，在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。 自由基外，還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O2 光催化氧化法光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項高級氧化技術(shù)。UV/H2O2技術(shù)最初用于有機廢水的處理，到了20世紀(jì)80年代才開始用于飲用水處理。臭氧氧化法的工藝設(shè)施主要由臭氧發(fā)生器和氣水接觸設(shè)備組成。終止劑用以終止反應(yīng)進行，使取樣的溶液保持于取樣時的溶液狀態(tài)。實驗所得的6個樣加上原溶液總共7個樣分別用液相色譜儀測得其相應(yīng)的羧酸含量。實驗配制的所測羧酸初始濃度和臭氧氧化實驗中的羧酸初始濃度一樣，所用終止劑也一樣。套在里面的器皿用于安放紫外燈管，而套在外面的器皿則用于裝載反應(yīng)物并進行實驗反應(yīng)。 反應(yīng)總時間為90min，分別在10min，20min，30min，40min，60min，90min時取樣。根據(jù)固定相的形式，液相色譜法可以分為柱色譜法、紙色譜法及薄層色譜法。輸出泵的功能是將沖洗劑在高壓下連續(xù)不斷地送入柱系統(tǒng)，使混合物試樣在色譜中完成分離過程 。C，每次測定溶液進樣量為10uL。圖25 甲酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線由甲酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線可以看出，甲酸溶液濃度在01000mg/L范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線呈線性關(guān)系變化。圖27 草酸溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線用來制作草酸溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線所使用的草酸溶液的初始濃度為：400 mg?L1，300 mg?L1，200 mg?L1，100 mg?L1，50 mg?L1。用來制作水楊酸溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線所使用的水楊酸溶液的初始濃度為：100 mg?L1，80 mg?L1，60 mg?L1 ，40 mg?L1 ，20mg?L1。從研究中得知，由于單獨臭氧本身與甲酸的反應(yīng)速率極低，同時，臭氧在低PH的情況下通過分解產(chǎn)生的OH，而羥基自由基OH的量也不同，在與小分子羧酸發(fā)生去除反應(yīng)的過程中所造成的去除效果也不同。這是由于在芬頓試劑Fe2+/ H2O2催化氧化體系中，F(xiàn)e2+催化分解H2O2產(chǎn)生實驗結(jié)果見圖33。其他條件不變。首先，保持羧酸溶液pH不變。 光催化氧化（UV/H2O2）實驗單獨使用H2O2作為氧化劑很難將小分子羧酸分解去除，因為此時氧化速率很低，所以通常將H2O2與其他物質(zhì)聯(lián)用催發(fā)H2O2的氧化性能，從而達到去除效果。OH來進行氧化去除作用[16]。 不同H2O2濃度對去除率的影響研究不同H2O2濃度對小分子羧酸去除率的影響。O2H，而過氧化羥基自由基反應(yīng)初始pH值圖310 不同反應(yīng)初始pH對UV/H2O2體系氧化去除小分子羧酸去除率的影響 由圖可以看出當(dāng)反應(yīng)初始pH過小或過大時，三種小分子羧酸的去除率都會減小，其中，堿性條件下減小的幅度更大，這是因為堿性條件下會消耗H2O2 ，損失較大，而在強酸性條件下，羥基自由基OH的條件下，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小分子羧酸去除更困難。其中，甲酸所能得到的去除率最高，可達70%；草酸次之，也能夠達到60%；而對水楊酸的去除率則比較小，只有45%。參考文獻1. 劉正乾，馬軍. 臭氧催化氧化除污染技術(shù)研究進展及其應(yīng)用現(xiàn)狀[C]. 全國給水深度處理研究會2010年年會論文集，2010，1(1): 615620.2 張文兵，肖賢明，傅家謨等. 過氧化氫高級氧化技術(shù)去除水中有機污染物[J]. 中國給水排水，2002，18(3): 89923. 夏萍，張東，(UV/H2O2)高級氧化工藝在飲用水處理中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù)，2012，31(4): 1719，1014 劉正乾，馬軍，趙雷. 載Pt石墨催化臭氧化降解水中草酸的研究[J].環(huán)境科學(xué)， 2007，28(6): 125812635 盛勤芳，田濤，葛伊莉等. 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