高铁酸钾氧化降解三氯生的动力学模拟及反应机制研究

摘要

对高铁酸钾氧化降解水中微量三氯生(TCS)的反应动力学、反应机制及降解效果进行了实验研究.结果表明,高铁酸钾氧化降解TCS符合二级反应动力学模式,pH 8.5时表观二级反应动力学速率常数为531.9 L.(mol.s)-1,以10 mg.L-1的高铁酸钾计算,反应的半衰期是25.8 s.表观二级反应动力学速率常数随着pH值的增加逐渐降低,这种趋势可由高铁酸钾的各形态分布和TCS的酸碱解离常数来进行模拟.HFeO 4-与TCS的非解离态和解离态的反应速率常数分别为(4.1±3.5)×102L.(mol.s)-1和(1.8±0.1)×104 L.(mol.s)-1,且HFeO 4-与解离态TCS的反应占主导作用.线性自由能关系表明其反应机制为亲电氧化反应,反应的初始步骤是HFeO 4-亲电攻击TCS的酚羟基.当n[Fe(Ⅵ)]∶n(TCS)>7∶1时,TCS完全去除,低浓度的腐殖酸有助于提高高铁酸钾氧化降解TCS的速率.因此,高铁氧化技术是一种极具应用前景的新型水处理技术.