从高锰酸钾氧化到以Mn(Ⅲ)为活性氧化剂的超级氧化技术

摘要

KMnO4在氧化降解有机物过程中不会产生有毒、有害卤代副产物,其最终还原产物为不溶性环境友好的MnO2,易从溶液中分离,且MnO2还可以通过吸附、氧化、助凝等作用与KMnO4协同除污染.但与其他氧化方法相比,KMnO4对有机微污染物的氧化速率较慢,且在浓度高时会引起色度.因此要提高KMnO4在水污染控制中的实用性,必须对KMnO4氧化过程进行催化.前期研究发现,pH≤7.0腐殖酸对KMnO4氧化酚类化合物有一定的促进作用,这是由于腐殖酸与部分KMnO4逐渐反应生成了MnO2,原位生成的新生态MnO2在pH≤7.0的条件下比KMnO4对酚类化合物的氧化能力更强.本文利用亚硫酸氢钠可以活化高锰酸钾原位产生高活性的Mn(Ⅲ)，利用高活性的Mn(Ⅲ)实现对有机污染物的快速降解去除。该技术可以把高锰酸钾氧化去除污染物的速率提高l04-106倍，比一般的高级氧化技术的表观氧化速率高出l04_107倍左右，可在1秒内或几秒内完成对污染物的降解。此方法也可氧化高锰酸钾本来无法氧化的污染物，甚至可以氧化传统意义上只有羟基自由基才能氧化的硝基苯，大大提高了高锰酸钾的氧化能力，拓展了高锰酸钾的应用范围。