摘要：探討了零價鐵(Fe⁰)/過二硫酸鹽(PS)去除水中硝基苯(NB)體系中還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)之間的相互影響機制。實驗表明，采用依次投加Fe⁰和PS的方式去除NB，隨著PS投加時間的推后，F(xiàn)e0還原NB產(chǎn)生更多的苯胺(AN)，加入PS后，氧化去除AN更徹底；在NB/Fe⁰/PS的反應(yīng)體系中，當(dāng)NB和AN同時存在，SO₄^-·易和AN反應(yīng)，而基本不去除NB。酸性條件和增加Fe⁰投加量，利于Fe⁰還原NB產(chǎn)生更多的AN，增加PS投加量利于AN的氧化去除。投加PS后AN的去除可能主要是發(fā)生了Fe²⁺催化PS的類Fenton氧化反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：硝基苯；苯胺；零價鐵；過二硫酸鹽；還原與氧化

硝基苯（ＮＢ）是醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等行業(yè)的重要原料，對環(huán)境和生物都有較大的危害。美國環(huán)保署（ＥＰＡ）將ＮＢ列為優(yōu)先控制污染物，水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放污水中ＮＢ的濃度小于１．０ｍｇ·Ｌ^－１。因此，嚴(yán)格控制水中ＮＢ具有現(xiàn)實意義。

硝基苯類化合物苯環(huán)電子云密集，難以提供電子，直接氧化去除比較困難。相對ＮＢ的難氧化，ＮＢ更易被還原。零價鐵（Ｆｅ^０）作為一種活潑的還原劑，可以有效還原水中的硝基芳香化合物，硝基能被Ｆｅ^０還原轉(zhuǎn)化為氨基。另外，基于硫酸根自由基（ＳＯ^－·４）的過二硫酸鹽（ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ，ＰＳ）活化技術(shù)是一類新型的高級氧化技術(shù)（ＡＯＰｓ）。在常溫常壓下，Ｆｅ^０和過渡金屬離子（Ｆｅ^２＋等）可以催化ＰＳ產(chǎn)生強氧化性的ＳＯ₄^－·，氧化去除水中難降解有機污染物。本課題組已證實了Ｆｅ^０能有效還原ＮＢ，最終產(chǎn)生苯胺（ＡＮ），而利用ＰＳ直接氧化ＮＢ幾乎沒有反應(yīng)；進(jìn)而，利用Ｆｅ^０和ＰＳ的聯(lián)合作用，巧妙將水中硝基苯去除。但是，Ｆｅ^０／ＰＳ聯(lián)合去除ＮＢ的體系中反應(yīng)非常復(fù)雜，存在Ｆｅ^０還原ＮＢ產(chǎn)生ＡＮ和Ｆｅ^２＋，Ｆｅ^０（或Ｆｅ^２＋）催化ＰＳ產(chǎn)生ＳＯ₄^－·，以及ＳＯ₄^－·氧化ＡＮ等反應(yīng)。

本研究利用Ｆｅ^０與ＰＳ依次投加的方式，從ＰＳ的投加時間、Ｆｅ^０和ＰＳ的投加量、初始ｐＨ等方面討論Ｆｅ^０／ＰＳ聯(lián)合去除ＮＢ體系中各反應(yīng)之間的反應(yīng)機理。

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