H2O2、O2、O3在水中可形成具有超強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(HO?),可有效去除廢水中的H2、CN-、苯酚等物質(zhì)。
(1)弱堿性條件下將H2氧化成,該反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)光催化氧化技術(shù)也可生成HO?降解有機(jī)污染物,其原理如題17圖-1,光照時(shí),價(jià)帶失去電子產(chǎn)生有強(qiáng)氧化性的空穴,價(jià)帶上生成HO?的電極反應(yīng)式為
H2O-e-=H++HO?
H2O-e-=H++HO?
。
圖中HO?還有另外的產(chǎn)生途徑,描述其產(chǎn)生過程。
(3)已知Cu2+可催化過氧化氫氧化廢水中的CN-。在含氰廢水總量、過氧化氫用量和溶液pH一定的情況下反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CN-的氧化去除率隨c(Cu2+)的變化如題17圖-2所示。c(Cu2+)超過90mg?L-1時(shí),CN-的氧化去除率有所下降,原因是 c(Cu2+)超過90 mg?L-1,會(huì)催化過氧化氫分解,導(dǎo)致H2O2產(chǎn)生?OH的數(shù)目減少,與CN-反應(yīng)的H2O2的量減少
c(Cu2+)超過90 mg?L-1,會(huì)催化過氧化氫分解,導(dǎo)致H2O2產(chǎn)生?OH的數(shù)目減少,與CN-反應(yīng)的H2O2的量減少
。
(4)H2O2在Fe3O4催化劑表面產(chǎn)生HO?除去廢水中的苯酚的原理如題17圖-3所示。在不同初始pH條件下,研究苯酚的去除率隨時(shí)間的變化,結(jié)果表明:在反應(yīng)開始時(shí),初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明顯低于初始pH=3的溶液,但一段時(shí)間后兩者接近,原因是 酸性有利于HO?的形成,所以初始pH=3的溶液在開始時(shí)去除率較高。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,苯酚轉(zhuǎn)化為乙酸,使溶液酸性增強(qiáng),pH=6的溶液中苯酚去除率顯著提高,最終兩者的去除率接近
酸性有利于HO?的形成,所以初始pH=3的溶液在開始時(shí)去除率較高。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,苯酚轉(zhuǎn)化為乙酸,使溶液酸性增強(qiáng),pH=6的溶液中苯酚去除率顯著提高,最終兩者的去除率接近
。
(5)BMO(Bi2MoO6)是一種高效光催化劑,可用于光催化降解苯酚,原理如圖4所示。①和②中被降解的苯酚的物質(zhì)的量之比為 3:1
3:1
。【答案】4?OH+2OH
-+H
2=
+4H
2O;H
2O-e
-=H
++HO?;c(Cu
2+)超過90 mg?L
-1,會(huì)催化過氧化氫分解,導(dǎo)致H
2O
2產(chǎn)生?OH的數(shù)目減少,與CN
-反應(yīng)的H
2O
2的量減少;酸性有利于HO?的形成,所以初始pH=3的溶液在開始時(shí)去除率較高。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,苯酚轉(zhuǎn)化為乙酸,使溶液酸性增強(qiáng),pH=6的溶液中苯酚去除率顯著提高,最終兩者的去除率接近;3:1